ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Сравнение OR-белков, специфичных для закаленного состояния озимой пшеницы, с термостабильными полипептидами других закаленных злаков из "Стрессовые белки растений" При изучении межвидовой снецнфнчностн синтеза н накопления термостабильных OR-нолинентидов было проведено сравнение спектров термостабильных белков, характерных для закаленного состояния растений озимой пшеницы, ржи и кукурузы. Сравнительный анализ выявил преимущественное накопление высоко- и среднемолекулярных СОК-белков в морозоустойчивых злаках (рис.6). Причем у ржи и озимой пшеницы обнаружены сходные но молекулярным массам группы белков - 209, 50 и 41 кД. [c.23] Электрофорез проводили в 13 %-ном ПААГ в присутствии ДДС-Na. Белки окрашивали Кумасси R-250. Указаны мол. массы термостабилъных белков, характерных для закаленного состояния растений озимой пшеницы (слева) и озимой ржи (справа). 1, 3, 5 - закаленные проростки озимой пшеницы, кукурузы, озимой ржи, соответственно. Закаливание проводили в течение 9 суток при 4 С (1, 5) и при 1СРС (3). 2, 4, 6 -контрольные растения (2, 6-4 суток, 22 С 5-4 суток, 2(РС). [c.23] У кукурузы после закаливания присутствуют средне- и низкомолекулярные термостабильные полипептиды, отличные по массе от белков ржи и озимой пшеницы. Вероятно, тенденция к накоплению высокомолекулярных белков характерна для морозостойких растений. [c.24] Для выявления возможных путей индукции синтеза термостабильных СОК-полипептидов использовали экзогенную обработку АБК и радиоизотопный метод исследований. Показано, что фитогормон индуцирует синтез большего количества белков, чем низкотемпературная адаптация (рис. 7). Так, рост растений в присутствии гормона вызвал синтез и накопление у ржи - 12 полипептидов с мол. массами 233, 223, 209, 200, 97, 66, 56, 50, 46, 41, 37 и 32 кД, у пшеницы - 11 белков с мол. массами 228, 209, 196, 97, 66, 56, 50, 48, 46, 41 и 32 кД, у кукурузы - 13 полипептидов с мол. массами 219, 214, 178, 66, 54, 46, 42, 41, 37, 32, 30, 28 и 26 кД (рис. 7). [c.24] В то же время при закаливании у ржи отмечено появление и увеличение содержания только 5 белков с мол. массами 215, 209, 200, 50 и 41 кД, у озимой пшеницы - 6 полипептидов с мол. массами 209, 196, 169, 66, 50, 41 кД, у кукурузы - 7 белков с мол. массами 50, 46, 35, 31, 27, 24, 22 (рис. 6). [c.24] Большая часть термостабильных СОК-полипептидов, включая высоко-, средне- и низкомолекулярные фракции, индуцируется как холодом, так и АБК, что указывает на важную роль АБК-регуляции в механизмах холодовой адаптации морозоустойчивых и теплолюбивых злаков. СОК-полипептидами, синтез которых специфично индуцируется низкой температурой, являются у ржи - 215 кД, у озимой пшеницы - 169 кД, у кукурузы - 50 и 35 кД (рис. 6). [c.24] Методами иммунохимии и субклеточного фракционирования нами впервые было показано, что мишенью действия белков семейств дегидринов и RAB на внутриклеточном уровне являются также такие жизненно важные органеллы, как митохондрии. В результате исследований в органеллах как контрольных, так и закаленных растений были обнаружены общие для всех изученных злаков и уникальные для каждого вида дегидрины (рис. 8). [c.26] Суммарные полипептиды митохондрий выделены из контрольных и закаленных проростков озимой пшеницы, озимой ржи и кукурузы фракционированы электрофорезом в ПААГе (10%) в присутствии додецилсульфата натрия и перенесены на нитроцеллюлозную мембрану, которую инкубировали в растворе антител на дегидрины (1 1000). Иммунореактивные группы выявлены с помощью вторичных антител, конъюгированных со щелочной фосфатазой. Справа - мол. массы общих дегидринов слева -уникальные для каждой культуры. [c.26] Иммуноблоттинг с антителами на RAB-полипептиды показал, что из всех перечисленных выше митохондриальных дегидринов только белковая фракция с мол. массой 63 кД является гомологичной RAB (рис. 10). [c.27] Обнаружено, что контрольные и митохондрии ржи и пшеницы отличаются высоким содержанием этого белка по сравнению с органеллами кукурузы. Интересно, что на мембранах с суммарным белком в контрольных митохондриях отмечено более высокое содержание этого полипептида. Это, вероятно, связано с тем, что доля термостабильного RAB-белка 63 кД в суммарной фракции аналогичной молекулярной массы невысока, что не позволяет зарегистрировать его накопление при закаливании. Увеличение содержания этого полипептида обнаружено иммунохимически на мембранах с термостабильпым белком (рис. 11). [c.28] Условия проведения электрофореза и иммуноблоттинга см. в подписях к рис. 8. Слева обозначены мол. массы RAB-полипептидов. [c.28] Остальные RAB-белки с массами 55, 60, 66 для пшеницы и ржи и 55, 60, 65 кД - для кукурузы являются нетермостабильными и по-видимому, не принимают участие в стабилизации и защите митохондрий, а являются конститутивными белками, синтез которых регулируется АБК. [c.28] Термостабилъные полипептиды митохондрий выделены из контрольных и закаленных проростков озимой пшеницы, озимой ржи и кукурузы фракционированы электрофорезом в ПААГе (10%) в присутствии додецилсульфата натрия и перенесены на нитроцеллюлозную мембрану, которую инкубировали в растворе антител на RAB (1 1000). Иммунореактивные группы выявлены с помощью вторичных антител, конъюгированных со щелочной фосфатазой. Слева обозначены мол. массы RAB-полипептидов. [c.29] Важно отметить, что для митохондрий морозоустойчивых злаков, в отличие от теплолюбивой кукурузы, характерно накопление высокомолекулярного RAB-белка с массой 103 кД (рис. 10). [c.29] Накопление дегидринов в митохондриях злаков при гипотермии подтверждает предположение о том, что во время закаливания происходит формирование защитных механизмов, направленных на предотвращение повреждений этих органелл в результате низкотемпературной дегидратации. Важным компонентом этих механизмов являются данные OR-полипептиды. [c.29] Вернуться к основной статье