Изопероксидазы растений

Для шести изопероксидаз растений дурмана была определена молекулярная масса, рассчитанная по относительной электрофоретической подвижности изоэнзимов пероксидазы для семи различных концентраций геля, и построен график зависимости концентрации геля — 100- (log / [c.68]

Количественные изменения активности, появление новых компонентов в составе изопероксидаз при заражении растений вирусами позволяют предполагать особую физиологическую роль отдельных изоэнзимов пероксидазы в метаболизме растений, зараженных вирусами. Особенности развития местных некрозов и устойчивости у разных растений зависят как от генетической основы хозяина, так и от реализации в них информации, закодированной в вирусной нуклеиновой кислоте. [c.56]

Отмечены изменения полос поглощения для Амидов III, II и I. Так, для исследуемых изопероксидаз обнаружены некоторые смещения полос поглощения при 1250 см и дальше к области Амид II. Изменение полос поглощения при 1640 см 1 может быть обусловлено изменениями N-конформации белковой молекулы. Для пероксидазы, выделенной из листьев инфицированных растений, возможен также сдвиг полосы. [c.88]

Однако методом изоэлектрофокусирования на ПАГ-пластинках, содержащих амфолины в диапазоне pH 3,5—9,5, определено 14 белков с пероксидазной активностью (рис. 9). Из них три катионных с изоэлектрическими точками — 9,4 8,7 и 8,0 пять изоэнзимов нейтральных и слабокислых — 7,0 6,7 6,5 6,3 и 5,9 остальные — кислые анионные белки с изоэлектрическими точками — 5,3 5,0 4,5 4,2 4,0 и 3,8. Итак, в составе изопероксидаз растений дурмана преобладают в основном кислые изоэнзимы фермента. Три быстро движущихся изоэнзима содержатся в наибольшей концентрации. Именно для этих пероксидаз из зараженных ХтВК растений интенсивность окраски и скорость проявления с различными субстратами идут всегда быстрее, чем в контроле [Андреева, Омельченко, 1985]. [c.68]

Скорость окисления субстратов анионными изопероксидазами растений табака сорта Ксанти нк [c.90]

На основании обзора имеющихся литературных источников и собственных исследований автора приводится физико-химическая характеристика фермента пероксидазы (ПО) и его изоэнзимов. Обсуждаются особенности взаимодействия с субстратами и субстратная специфичность, взаимосвязь ПО с проявлением вирусного патогенеза и системной вирусиндуцированной устойчивости. Дается биохимическая характеристика изопероксидаз, выделенных из здоровых (контроль) и инфицированных (ВТМ, ХЕК) растений-хозяев — картофеля, дурмаиа, табака. Рассматривается вопрос о возможности использования изоэнзимов этого фермента как маркеров в селекционной работе при выведении сортов растений, устойчивых к вирусным заболеваниям. [c.2]

В настоящее время накоплен значительный фактический материал об изменении активности изопероксидаз у растений, пораженных микроорганизмами. Взаимодействуя с клеткой растения-хозяина, патоген индуцирует а ней целую цепь реакций, причинно и функционально связанных друг с другом. Повышение окислительного обмена и активация пероксидазы — результат действия лишь одного из звеньев сложной цепи биохимических и физиологических процессов метаболизма. Ключевой вопрос, который встает при изучении фермента пероксидазы и его связи с защитным механизмом растений,— чем обусловлено повышение активности фермента Синтезом ли изопероксидаз de novo Изменениями ли конформации молекулы фермента, когда становятся более доступными реакционноспособные группы или активный центр Присоединением ли определенных кофакторов или изменением содержания его субстратов [c.4]

Согласно собственным исследованиям автора и анализу литературных источников, стало вполне очевидным, что изменения метаболизма, вызываемые вирусами, специфичны для растения-хозяина. Под влиянием вируса происходит как ингибирование, так и индуцирование синтеза новых изоэнзимов пероксидаз. Но так как фермент в клетках растений представлен большим набором изоэнзимов (от 3 до 42 молекулярных форм) с широким диапазоном ферментативной деятельности, в пределах pH от 3 до 14, то изучение этого фермента весьма сложно. Сведений о каталитической активности каждого из изоэнзимов пероксидазы в реакциях метаболизма разных растительных организмов весьма недостаточно. Тем более практически нет таких сведений об изменении каталитических свойств индивидуальных изопероксидаз. в вирозных растениях. Физикохимическая характеристика пероксидаз, выделенных из зараженных вирусами и контрольных растений табака, свидетельствует об определенных различиях между ними [Воронова и др., 1981]. Применение хроматографических методов исследований позволило выделить два белка с пероксидазной активностью и изучить некоторые каталитические свойства их в опыте и контроле [Андреева и др., 1979 Андреева, 1981]. Это дало возможность получить новую информацию об активности изопероксидаз вирозных растений. [c.5]

При заражении устойчивого и восприимчивого сортов капусты грибом Botrytis inerea в тканях устойчивого сорта идет новообразование РНК и белка с пероксидазной активностью в составе кислых компонентов, у восприимчивого, наоборот, исчезновение двух имеющихся изоэнзимов — по одному в группе кислых и щелочных. Синтез дополнительного изофермента пероксидазы в тканях устойчивого сорта капусты является выражением активной реакции растения на внедрение патогена и не обусловлен ферментом гриба или его токсином. Показано, что фермент из растений устойчивого сорта имеет более сложный изоэнзимный состав (7 изопероксидаз), чем таковой из неустойчивого (3 изопероксидазы). Активность пероксидазы при поражении возрастает в растениях обоих сортов, но сильнее у устойчивого [Аксенова и др., 1968, 1971]. [c.40]

В этой главе рассмотрены некоторые вопросы защитных реакций, которые имеют место при заражении растений патогенами. В иммунитете живых организмов задействованы многие метаболические системы. При этом стимулируется дыхание, идет синтез патогенезозависимых белков и образование лигнина при росте и развитии некрозов. Не последняя роль принадлежит таким метаболитам, как этилен и пероксидаза. Проявление вирусиндуцированной устойчивости сопровождается не только увеличением активности изопероксидаз, но и синтезом некоторых из них de novo. Все вместе составляет и определяет тот защитный механизм, контуры которого должны в результате усилий многих и многих исследователей дать ключ к пониманию сущности реакций, лежащих в основе выражения иммунного ответа растений. [c.42]

Различные по устойчивости сорта растений по-разному реагируют на инфекцию. Резкое повышение оксидазной активности пероксидазы в зараженных тканях устойчивого сорта капусты приводит к накоплению в них продуктов окисления флороглюцина, которые обладают четко выраженным фунгицидным действием и поэтому создают на пути инфекции химический барьер. Однако в тканях неустойчивого сорта такого ответа на инфекцию не наблюдалось [Аксенова и др., 1971[. В листьях разных сортов пшеницы, устойчивых и восприимчивых к стеблевой ржавчине, при заражении повышается активность и изменяется спектр пероксидазы [Seevers et al., 1971[. Особенно значительно активируются изоэнзимы, занимающие 5, 6, 9 и 10-е положение после разделения в полиакриламидном геле. Активность изопероксидаз устойчивых сортов была много выше, чем неустойчивых. Так, например, активность 9-го изоэнзима пероксидазы устойчивого сорта возрастала после заражения на 300%, тогда как восприимчивого— лишь на 50%. [c.55]

Изучение изменений активности и спектра изоэнзимов пероксидазы при заражении вирусом L было продолжено на растениях дурмана, у которых лист морфологических более прост, чем у картофеля. Растения Datura stramoniurn реагируют на вирус скручивания листьев системным поражением — хлорозом листьев, проявляющимся на 21—25-й день после инокуляции. Исследования проводили в разные периоды инфекционного процесса на 3, 7, 14, 21 и 40-й день после заражения вирусом [Андреева и др., 1973]. Белковые зоны с пероксидазной активностью были идентифицированы в полиакриламидном геле по их относительной электрофоретической подвижности (/ т) ПО мстоду Дэвиса [Davis, 1964] в модификации В. И. Сафонова и М. П. Сафоновой [1969]. Спектры изопероксидаз получены для листьев, средних жилок тех же листьев, стеблей и корней. [c.61]

В листьях наряду с изменением в подвижности изоэнзимов происходит, видимо, и ингибирование синтеза отдельных белков с пероксидазной активностью. Так, установлено, что сразу после заражения (3-й день) II в середине инфекционного процесса (14-й день) в листьях контрольных растений присутствовало по 8 изоэнзимов фермента пероксидазы, тогда как в вирозных листьях —лишь по 6 зон. На 3-й день после инокуляции изменения отмечены в спектре среднеподвижных белков, где есть зоны с электрофоретической подвижностью, равной 0,33 0,38 0,49 и 0,51, зарегистрированные в спектре фермента инфицированных листьев. Следовательно, у среднеподвижных изопероксидаз идет какая-то перестройка, сопровождающаяся изменениями как состава, так и подвижности исследуемых белков [Андреева и др., 1973]. Анализируя спектры белков жилок, нужно отметить, что если в листьях больных растений происходит исчезновение двух белков на 3-й и 14-й день после инокуляции, то в жилках тех же листьев вирус индуцирует образование одной дополнительной белковой зоны (см. табл. 6). [c.62]

Если сопоставить данные спектра белков по растению в целом, то изменения состава изопероксидаз отмечены также для стеблей и корней. Во всех органах исследуемых растений изопероксидазы представлены главным образом среднеподвижными и быстродвижущимися изо- [c.62]

Однако с утверждением указанных авторов нельзя согласиться, поскольку в инфицированных растениях отмечено как появление новых изоэнзимов пероксидазы, так и исчезновение зон, обнаруженных ранее в здоровых органах исследуемых растений. Ели бы появление новых пероксидаз было связано только со старением, то при анализе разных органов одного и того же растения обнаруживались бы какие-то закономерные явления, но они не наблюдались. Наши данные свидетельствуют о том, что к концу вегетации (21-й и 40-й дни) белки с Rm, равными 0,60—0,61 и 0,67—0,68 соответственно, присутствуют только в спектре здоровых листьев, тогда как в зараженных органах эти зоны отсутствуют. Число изопероксидаз в листьях здоровых и вирозных растений (40-й день) было одинаково, а подвижность некоторых из них различна. [c.63]

Таким образом, на основании проведенных исследований было показано, что изоэнзимы пероксидазы растений D. stramonium имеют молекулярную массу от 10 до 58 кДа. Методом изоэлектрофокусирования выявлено 14 зон с пероксидазной активностью, следовательно, в составе изопероксидаз, выявленных электрофорезом, присутствует более чем шесть белков. Остальные белки имеют сходный заряд и подвижность в гелях разной концентрации, и их масса укладывается в пределы, идентифицированные методом электрофореза. Различия в молекулярной массе изоэнзимов изучаемого фермента подтверждают его физико-хими-ческую гетерогенность. Выявленные 14 изоэнзимов с различными изоэлектрическими точками, лежащими в пределах pH 3,8—9,4, свидетельствуют о том, что в состав фермента растений D. stramonium входят пероксидазы с различным рН-оптимумом биохимического действия на субстраты. [c.70]

Характеристика суммарных пероксидаз, выделенных из вирозных и контрольных растений табака, свидетельствует о различиях между ними по скорости инактивации этого фермента, чувствительности к изменениям pH среды и специфичности сродства к различным субстратам. Выше мы подробно рассмотрели данные о том, что в растущих тканях листьев вирозных растений значительно повышается уровень активности многих изоэнзимов, и особенно характерно это для анионных изопероксидаз. Остается повышенной активность этих изоэнзимов и во вновь отрастающих листьях зараженных растений табака сорта Ксанти нк. Поэтому изменение свойств суммарного препарата могло отражать изменение [c.82]

При выделении ферментных белков все этапы очистки должны сохранять фермент в неизменном, приближенном к нативному состоянии. Профиль элюции пероксидазы после разделения на G-100 представлен на рис. 12. В табл. 18 и 19 приведены данные поэтапной очистки и соотношение очищенных препаратов из здоровых и зараженных ВТМ растений табака сорта Ксанти нк. После гель-фильтрации методом изоэлектрофокусирования на ПАГ-пластинках было идентифицировано по 8 изопероксидаз для листьев как вирозных, так и контрольных растений табака. Изоэлектрические точки белков с пероксидазной активностью лежали в широком диапазоне pH — от 3,6, где фокусировался самый кислый изоэнзим, до 9,8 (точка фокусирования самого щелочного изоэнзима). [c.83]

При окрашивании ПАГ-пластинок в бензидине и последующем выдерживании их в растворе перекиси водорода именно эти изопероксидазы вирозных растений проявлялись раньше контрольных и всех других изоэнзимов. Согласно табл. 18, пероксидазная активность очищенных препаратов из инфицированных растений была в 2,2 раза выше контроля. Отношение активностей опыт/контроль оставалось неизменным и после очистки фермента на сефадексе G-100. [c.84]

Дальнейшая очистка пероксидазы проводилась на ионообменнике ДЭАЭ-сефадексе А-50. Не удерживаемые ионообменником белки снимались исходным буфером, затем для элюирования использовали ступенчатый градиент буфера с добавлением хлористого натрия. При изменении ионной силы буфера элюировались искомые анионные изопероксидазы. Каталитическая активность этих пероксидаз с бензидином для вирозных растений оставалась в 2 раза выше контрольной (табл. 19). На рис. 19 дан спектр пероксидаз, элюируемых с колонки исходным буфером (а), и двух анионных изоэнзимов фермента (б), элюируемых буфером с добавлением 0,2 М Na l. Спектр, приведенный на рисунке, соответствует только изопероксидазам вирозного растения, так как он для изоэнзимов пероксидазы здорового растения был идентичным. [c.84]

Для более детальной очистки анионных изопероксидаз была предпринята ионообменная рехроматография на СМ-сефадексе С-50, который, удерживая другие белки, способствовал очистке анионных пероксидаз. Для элюции использовали ацетатный буфер pH 4,6—5,0. Как свидетельствуют данные табл. 20, удельная активность анионных пероксидаз после Очистки на СМ-сефадексе С-50 значительно возросла и составляла для вирозных растений 180 844, а для контрольных — 118 515 отн. ед/мг белка. Сопоставляя пероксидазную активность исходного экстракта (после высаливания сульфатом аммония) с конечной активностью анионных пероксидаз, выделенных из вирозных и контрольных растений табака, видно, что фермент после всех этапов выделения был очищен более чем в 900 раз. Если отнести активность очищенного фермента к активности в ткани исходных листьев (см. табл. 12), то эта цифра будет еще на порядок выше. [c.84]

Каталитическая активность анионных пероксидаз, выделенных из инфицированных растений, была в 1,5 раза выше контроля. Эта активность вирозных изопероксидаз является доказательством того, что, [c.84]

Необходимо отметить, что широко распространенные в природе и присутствующие в молекулах изоэнзимов пероксидазы хрена такие аминосахара, как глюкозамин и галактозамин, а также галактуроновая кислота не были обнаружены в составе углеводной части анионных изопероксидаз, выделенных как нз вирозных, так и из контрольных растений табака сорта Ксанти нк. Количественное содержание каждого из сахаров углеводной части этих пероксидаз пока не определено, но было высчитано отношение суммы углеводов к белковому компоненту и к другим показателям молекулы пероксидазы. Оказалось, что у сравниваемых гликопротеидов это отношение составляет 2,43 для пероксидаз, выделенных из зараженных растений, и 3,15 для контрольных (табл. 21). [c.86]

Рис. 21. Инфракрасные спектры поглошеиия анионными изопероксидазами, выделенными из здоровых (/) и зараженных ВТМ 2) растений табака сорта Ксанти нк

В табл. 22 представлены данные по окислению искусственных субстратов анионными пероксидазами. Так, при одинаковом количестве взятого белка наибольшую активность проявляют сравниваемые изопероксидазы с о-дианизидином, затем идет пирогаллол и гваякол. Гваякол является субстратом, который окисляет только пероксидаза. Показано, что при окислении гваякола контрольной пероксидазой скорость реакции равна 0,89 мкМ/мин-мг белка, а для пероксидазы вирозных растений она в 2 раза выше и равна 1,8 мкМ/мин-мг белка. Для пирогаллола и о-дианнзидина скорость также выше у изоэнзимов зараженных растений. Высокая скорость окисления субстратов пероксидазами инфицированных растений, естественно, обусловлена более активным их состоянием. [c.90]

Наши данные свидетельствуют о том, что не синтез определяет повышение активности исследуемых изопероксидаз. Соотношение углеводной, белковой и небелковой частей молекул анионных пероксидаз различается в опыте и контроле (табл. 21), В данном случае может происходить как изменение микроокружения активного центра, так и изменение конфигурации молекул за счет отщепления каких-то составляющих, что и обеспечивает значительное повышение активности этих изопероксидаз. Известно, что специфичность по отношению к субстратам определяется белковой компонентой фермента. Данные таблицы дают основание сделать вывод о значительной перестройке молекул анионных пероксидаз, так как на единицу веса содержание белка в препаратах инфицированных растений в 2,5 раза ниже, чем в контроле. Значительно снижено в их составе и содержание сахаров. Таким образом, изменения в составе молекул анионных изоэнзимов могут быть определяющими для проявления максимального каталического акта в тканях с вирусиндуцированной системной устойчивостью. [c.91]

Смотреть страницы где упоминается термин Изопероксидазы растений: [c.11] [c.19] [c.61] [c.89] [c.11] [c.17] [c.18] [c.18] [c.25] [c.26] [c.27] [c.34] [c.46] [c.56] [c.63] [c.67] [c.68] [c.75] [c.75] [c.79] [c.84] [c.93] [c.94]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология