ПЕРОКСИДАЗЫ РАСТЕНИИ ТАБАКА

ПЕРОКСИДАЗЫ РАСТЕНИЙ ТАБАКА [c.71]

Наиболее распространенным радикалом кислорода, представляющим опасность для растений, является супероксид-анион. Фермент супероксид-дисмутаза нейтрализует это соединение, превращая его в пероксид водорода, который в свою очередь превращается в воду любой из множества клеточных пероксидаз или каталаз (рис. 18.12). В одном из экспериментов были получены трансформированные растения табака, несущие ген супероксид-дисмутазы под контролем 358-промотора вируса мозаики цветной капусты. Они синтезировали супероксид-дис-мутазу и были устойчивы к повреждающему действию радикалов кислорода. [c.403]

Изменение активности (в ед. опт. пл./с-Ю ) пероксидазы растений табака в зависимости от pH и продолжительности опыта [c.76]

Константы Михаэлиса д/1я пероксидаз растений табака сорта Самсун (сист.) при pH 7,0 [c.79]

Эти наблюдения проще всего объясняются, как мне кажется, если предположить, что применявшийся экстракт пероксидазы содержал наряду с готовой пероксидазой и зимоген последней. Под действием иода зимоген тем скорее превращался в активную пероксидазу, чем больше было количество присутствующего иода. Предположение, что для оксидазы и пероксидазы существуют определенные зимогены, было высказано Вудсом на основании некоторых наблюдений о влиянии нагревания па сок растений табака. [c.411]

О повышении активности пероксидазы в листьях растений табака, зараженных вирусом табачной мозаики, впервые было сказано Вудсом [c.3]

Известно, что активность пероксидазы повышается как у растений-хозяев, реагирующих на заражение образованием некрозов, так и у растений с системным проявлением заболевания. Растения табака сорта Самсун (системный хозяин) реагируют на ВТМ (обыкновенный штамм) ярко выраженной мозаикой, состоящей из темно- и светло-зеленых зон Для растений этого сорта была измерена активность фермента в разных зонах мозаичных листьев верхнего яруса на 15, 20, 35 и 40-й день после заражения нижних листьев. Установлено, что как в темно-зеленых, так и в светло-зеленых зонах активность пероксидазы выше, чем в контроле (табл. 9). Однако наиболее высокой активность была в темио-зеленых участках листовой ткани. Так, на 20-й день в темно-зеленых участках активность была в 7 раз выше, чем в контроле, а в светлых зонах выше лишь в 3 раза. Такое повышение активности пероксидазы в листьях верхнего яруса сохранялось на 35—40-й день после заражения, и в темных участках она была наиболее высокой. [c.71]

У растений табака сорта Самсун (сист.) были заражены самые верхние молодые листья и через 10 дней проверена активность фермента в зараженных и нижележащих листьях. Верхние, зараженные листья к этому времени имели слабо выраженную мозаику. Появилась мозаика и на трех нижележащих листьях. Однако на самых нижних листьях симптомы заболевания к этому сроку еще отсутствовали. Активность пероксидазы, выраженная в отн. ед./г ткани, через 10 дней после заражения распределялась следующим образом [c.72]

В табл. 16 и 17 представлены числовые значения Кт для пероксидазы здоровых и зараженных растений табака двух сортов, вычисленные из их линейных зависимостей для каждого из субстратов. Из данных таблиц видно, что вирусная инфекция оказывает влияние, в результате которого снижаются величины константы Михаэлиса для пероксидаз как при pH 7,0, так и при pH 5,0. Величина Кт снижается по о-дианизидину на [c.82]

Рис. 12. Гель-фильтрация пероксидазы растений табака сорта Ксанти нк на сефадексе С-ЮО (1,5X30 см)

Зависимость начальной скорости окисления о-дианизидина при pH 7,0 от концентрации одного из субстратов при насыщающей концентрации другого для пероксидазы из здоровых и зараженных тканей табака сорта Ксанти и Самсун имеет гиперболический характер (рис. 17, 18). Аналогичный характер указанная зависимость имеет для пероксидазы растений табака сорта Ксанти при pH 5,0 [Воронова и др., 1981]. Обработка экспериментальных данных в координатах Лайнуивера—Берка позволила сделать вывод, что окисление о-дианизидина, катализируемое пероксидазой табака, подчиняется уравнению Михаэлиса—Ментен. Константы Михаэлиса для различных пероксидаз были получены из двух вариантов зависимостей I) не меняли концентрацию пероксидазы или ДНд, но меняли количество Н2О2 (рис. 17, 18, [c.81]

Среди многих изучаемых ферментов только пероксидаза повышает свою активность в течение длительного времени в тканях между некрозами, а также в выше- и нижележащих листьях (по отношению к инфицированному) у сверхчувствительных растений табака [Simons, Ross, 1970, [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]

Симонс и Росс [1970, I97I] нашли, что в листьях с возникновением приобретенной устойчивости повышается активность пероксидазы, что тесно связано с синтезом и метаболизмом фенольных соединений. В опытах с растениями табака сорта Ксанти нк они установили максимальную устойчивость в незараженной половинке листа на 7-й день после инокуляции противоположной половинки. Активность этого фермента в ней может возрасти в 5 раз по отношению к контрольной на 4—5-й день. В других опытах увеличение активности пероксидазы в верхних листьях зараженных растений табака сорта Ксанти нк и Самсун NN можно было зарегистрировать и до 21-го дня, считая от момента заражения нижних листьев. [c.39]

Такое изменение в синтезе этой кислоты в зараженном растении вызывает определенный интерес. Через 7 дней после заражения в верхних, растущих листьях исследуемых растений содержание бензойной кислоты было также значительно выше, чем в здоровых листьях. В верхних листьях, обладающих вирусиндуцированной системной устойчивостью, в 2 раза повышается активность анионных изоэнзимов фермента пероксидазы [Андреева, 1981 и параллельно с этим в 1,8—2,9 раза возрастает содержание /г-оксибензойной кислоты. Бензойная кислота является фитоалексином и, следовательно, вполне может быть индуктором деятельности пероксидазы. Повышенное содержание бензойной кислоты в верхних листьях растений табака, инокулированных ВТМ, должно быть связано [c.52]

Активнскть пероксидазы (оти. ед./г ткани) в разных участках листьев здоровых и зараженных ВТМ растений табака сорта Самсун (сист.) [c.72]

Для выяснения взаимосвязи между количеством вирусных частиц в инокулюме, числом некрозов, появляющихся в ответ на заражение устойчивых растений, и проявлением активности пероксидазы при этом был поставлен следующий эксперимент. Листья среднего яруса растений табака сорта Ксанти нк заражали вирусом табачной мозаики, применяя инокулюм с различной концентрацией вирусных частиц—10, 100 и 200 мкг/мл. После появления некрозов листья отбирали в пробы для подсчета количества некротических пятен и определения активности фермента в них. На основании подсчета установлено, что увеличение числа некрозов прямо коррелирует с повышением содержания вирусных частиц в инокулюме. Активность фермента не зависела от концентрации вируса в суспензии и от количества некрозов на инокулированных листьях и была в 2,5—3 раза выше, чем в контроле (табл. 11). [c.73]

Ранее нами было показано, что количество вирусных частиц, присутствующих в листьях зараженных растений, также не коррелирует с величиной активности этого фермента (см. 5.5) и активность зависит лишь от патогенности штамма Х-вируса картофеля. Следовательно, ни количество некрозов на листе, ни количество вирусных частиц в зараженном листе не имеет прямой связи с активированием фермента пероксидазы, Для проверки этого вывода было определено изменение активности фермента пероксидазы в листьях разных ярусов и возраста после заражения нижних листьев растений табака сорта Ксанти нк. [c.73]

Активность пероксидазы (оти. ед./г сырой ткани) в листьях разного яруса растений табака сорта Ксанти нк [c.74]

I — белок 2 — активность Рис. 13. Изоферментный спектр пероксидазы здоровых (а) и зараженных штаммами Ху (б) и Хт (в) растений табака сорта Ксанти нк [c.76]

Для пероксидазы здоровых и зараженных растений табака зависимости активности от pH среды совпадают (рис. 14). Как видно на рисунке, фермент, выделенный из здоровых и зараженных вирусами растений. окисляет о-дианизидин с максимальной скоростью при pH 5,0. что согласуется с данными Мэдера и др. [Ма"(]ег е а1., 1977]. Не обнаружено влияние вирусной инфекции на рН-оптимум проявления активности пероксидазы, выделенной из растений разных сортов табака Ксанти нк и Самсун (сист.) [Андреева и др., 1979]. [c.76]

Рис. 15. Полулогарифмические анаморфозы кинетических кривых инактивации пероксидазы, выделенной из здоровых (/) растений табака сорта Ксанти нк (а) и Самсун 47/10 (б), а также из зараженных Хт (2) и Ху (3) штаммами Х-вируса и ВТМ (4) соответственно

Активность пероксидазы, выделенной из растений табака сорта Ксанти, при 60° и pH 7,0 через 90 мин опыта сохраняется в контроле на 12,4% от первоначальной, а пероксидазы из инфицированных ВТМ растений табака — лишь на 5,1%. Такое снижение термостабильности свидетельствует о том, что вирусная инфекция оказывает существенное влияние, при котором изменяются физико-химические свойства фермента. Изучение тер- [c.77]

Рис. 17. Зависимость начальной скорости окисления о-дианизидииа от концентрации субстратов, катализируемого пероксидазой, выделенной из здоровых (/), зараженных Ху (2) и X, (3) штаммами Х-вируса картофеля растений табака сорта Ксанти нк в прямых величинах (Л) и в координатах Лайиуивера—Берка Б)

Кривые термоинактивации [Воронова и др., 1981] имели сложную форму, и условно на кинетических кривых можно выделить два участка, соответствующие быстрой и медленной стадиям инактивации. В табл. 15 приведены величины константы скорости медленной стадии термоинактивации выделенного фермента. Сопоставление кинетических зависимостей скорости инактивации указывает на различия в термостабильности пероксидаз, выделенных из зараженных и контрольных растений (рис. 15, а, б). Термостабильность пероксидазы здоровых и вирозных (ВТМ) растений табака сорта Самсун 47/10 различалась не так резко, как для пероксидазы растений Ксанти (рис. 15, а). Константа скорости инактивации фермента из растений этого сорта как при 60°, так и при 72° была также несколько выше у зараженных растений, но ниже, чем у пораженных растений сорта Ксанти. Следовательно, как при системном (Ксанти + Хт или Ху), так и при некротическом (Самсун 47/10 + ВТМ) поражении вирусная инфекция приводит к понижению термоустойчивости фермента пероксидазы. Константа скорости тепловой инактивации пероксидазы контрольных растений оказалась одинаковой для исследуемых растений двух сортов табака (табл. 15). [c.78]

Выше отмечалось, что при заражении растений табака разными вирусами у фермента пероксидазы изменяется относительное содержание различных изоформ (см. рис. 13), а также интенсивность проявления их активности с субстратом. Препараты фермента этих же растений обладают пониженной термостабильностью. При значительно более высокой активности пероксидазы зараженных растений сорта Ксанти нк инактивация фермента при нагревании идет почти в 2 раза быстрее, чем для пероксидазы контрольных растений. [c.78]

Кинетические свойства пероксидаз исследовали для фермента, выделенного из растений табака сортов Ксанти нк и Самсун (сист.), зараженных разными вирусами (ВТМ, Хт и Ху). Чтобы получить более полную характеристику фермента, активность пероксидазы определяли при pH 5,0 и 7,0, применяя в качестве субстрата о-дианизидин (ДНг). Начальную скорость окисления ДНг (Vo) измеряли при 460 нм [Угарова и др., 1977]. Кинетику реакций снимали на двухлучевом спектрофотометре В-2-25 ( Вескгпап , США). Константы рассчитывали по методу Лайнуивера—Берка. Константу Михаэлиса (Кт) для исследуемых пе-роксидаз получали из двух зависимостей а) при постоянных концентрациях пероксидазы и ДНг и изменении концентрации НгОг б) при постоянных концентрациях пероксидазы и НгОг и изменении концентрации ДНг. [c.79]

Р и с. 16. Зависимость начальной скорости окисления о-дианизидина от концентраций пероксидазы при pH 5,0 (/) и pH 7,0 (2), выделенной из растений табака сорта Ксанти нк [c.80]

Рис. 18. Зависимость начальной скорости окисления о-дианизидина от концентрации субстратов, катализируемого пероксидазой, выделенной из здоровых (/) и зараженных ВТМ (2) растений табака сорта Самсун в координатах Лайнун-вера—Берка

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]

Активность пероксидазы (в отн. ед./мг белка), выделенной из растений табака сорта Ксанти нк [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]

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]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология