Стрессовый белок БХШ 310: характеристика и функции в растительной клетке - Колесниченко А.В.
ISBN 5-98000-005-4
Скачать (прямая ссылка):
действие БХШ 310 не зависит от присутствия свободных жирных кислот в
среде инкубации. Таким образом, можно предположить, что механизм
разобщающего действия БХШ 310 в митохондриях отличен от чистой
протонофорной активности (Jezek et al., 1998) других известных
разобщающих белков.
122
Рис. 46. Энергетическая активность митохондрий гороха. Над кривой указана
скорость поглощения кислорода (нмоль 02/мин/мг митохондриального белка) и
коэффициент ДК, под кривыми - отношение АДФ:0. М-малат (10 мМ), Г-
глутамат (10 мМ), Мит - митохондрии. Стрелками обозначены1 моменты
внесения: БХШ 310 (0.3 мг на мл среды инкубации); анти-БХШ 310 -
антисыворотки против БХШ 310 (0.6 мг на мл среды инкубации) и АДФ (200
мкМ).
Таблица 20
Влияние БСА на эффект антисыворотки против БХШ 310 на митохондрии озимой
ржи. Субстрат окисления: 10 мМ малат + 10 мМ глутамат.
M±m, n=6
* Скорость дыхания е состоянии 3 -ч * / скорость дыхания в состоянии 4
Дыхательный контроль
Без добавок 4 мг БСА 4 мг БСА и 4.8 мг анти-БХШ 310 Без добавок
4 мг БСА 4 мг БСА и 4.8 мг анти-БХШ 310
81,43±4.07 32,04±3.55 16,89±2.91 9,22±1.89 2,54±0.13 4,82±0.21
8,83±0.19
* - нмоль 02/мин/мг белка
Предположение, что разобщение при добавлении БХШ 310 является результатом
фун кционирования именно
123
стрессового белка БХШ 310, и что это разобщение может быть элиминировано
добавлением антисыворотки против БХШ 310, преципитирующей данный бело к,
было подтверждено в модельном э ксперименте с митохондриями гороха
(Войников и др., 2001а). Добавление БХШ 310 к изолированным митохондриям
гороха вызывало увеличение скорости нефосфорилирующего дыхания и падение
ДК (рис. 46), что свидетельствует о переходе митохондрий в
низкоэнергетическое состояние. Последующее добавление специфической
сыворотки устраняло разобщающий эффект БХШ 310, показатели скорости
нефосфорилирующего дыхания и коэффициента ДК возвращались к значениям,
которые были у митохондрий до добавления БХШ 310 (рис. 46). Обобщая
данные экспериментов с применением антител на БХШ 310 можно сделать
вывод, что разобщение окисления и фосфорилирования является результатом
функционирования БХШ 310 и что это разобщение окисления и
фосфорилирования в митохондриях обратимо.
Таким образом, полученные данные показывают существование в митохондриях
злаков разобщающего эффекта стрессового белка БХШ 310, который может быть
элиминирован добавлением антисыворотки против БХШ 310. Они также
подтверждают предположение, что механизм разобщающего действия БХШ 310 не
зависит от присутствия свободных жирных кислот в среде инкубации.
14 ВЛИЯНИЕ БХШ 310 И АНТИСЫВОРОТКИ ПРОТИВ БХШ 310 НА ГЕНЕРАЦИЮ ТЕПЛА
МИТОХОНДРИЯМИ И ПРОРОСТКАМИ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ
Ранее было показано, что во время низкотемпературного стресса проростки
морозоустойчивых озимых злаков генерируют тепло, и за счет этого в
течение первых 20-30 минут могут поддерживать свою температуру выше 0°С
(Войников, Корзун, 1984; Vojnikov et al., 1984). Поскольку как инкубация
изолированных растительных митохондрий со
124
стрессовым разобщающим белком БХШ 310, так и добавление его к
митохондриям в полярографическую ячейку в установившемся состоянии 4
вызывают увеличение скорости нефосфорилирующего дыхания, то
представляется интересным установить, направляется ли эта вырабатываемая
митохондриями энергия на выработку тепла.
Для выяснения этого вопроса был проведен эксперимент, в ходе которого
измерялась разность температур между двумя ячейками с инкубируемыми
митохондриями озимой пшеницы. Измерение разницы температур между
термоизолированными ячейками объемом 1 мл проводилось при помощи
термопары медь-константан, изготовленной из проволоки диаметром 0.1 мм.
Регистрирующим прибором служил
высокочувствительный микровольтметр (Германия). Точность регистрации
составляла 0.0250С. В первой серии опытов в контрольной ячейке прибора
инкубировали митохондрии озимой пшеницы без добавок, а в опытной -
митохондрии озимой пшеницы с добавлением 0.5 мг БХШ 310 на 1 мг
митохондриального белка. Во второй серии опытов в "контрольной" ячейке
также инкубировали митохондрии озимой пшеницы без всяких добавок, а в
"опытной" ячейке инкубировали митохондрии с добавлением наиболее активной
концентрации (3.2 мг/мл) антисыворотки против БХШ 310. Перед внесением в
ячейки суспензию митохондрий и среды инкубации термостатировали. Отсчет
разницы температур между ячейками прибора снимали каждые 30 секунд.
Результаты экспериментов показывают, что как БХШ 310, так и сыворотка
против БХШ 310 оказывают определенное влияние на разность температур
между "контрольной" и "опытной" ячейкой (рис. 47). Если при добавлении в
"опытную" ячейку БХШ 310 наблюдался, начиная с 3-х минут инкубации
митохондрий, рост температуры в "опытной" ячейке, достигающий к 10
минутам инкубации 0.50С, то при добавлении в "опытную" ячейку
125
антисыворотки против БХШ 310 в ней отмечалось падение температуры,
достигающее 0.6°С.
