ПОЛ в митохондриях озимой пшеницы

Рис. 32. Электрофорез (А) и вестерн-блоттинг (Б) полипептидов митохондрий озимой пшеницы.

Рис. 33. Изменение скорости дыхания в состоянии 4 (А) и ДК (Б) митохондрий озимой пшеницы во время инкубации при О С в присутствии БХШ 310.

Рис. 34 Зависимость скорости поглощения кислорода в состоянии 4 митохондриями озимой пшеницы от концентрации БХШ 310 после 5 и 60 мин инкубации при О С.

При изучении влияния БХШ 310 на отдельные комплексы дыхательной цепи митохондрий озимой пшеницы было установлено, что степень разобщения окислительного фосфорилирования митохондрий озимой пшеницы, вызванного добавлением БХШ 310, была максимальной при использовании субстрата комплекса I дыхательной цепи (рис. 37), т.е. что этот комплекс наиболее чувствителен к разобщающему действию БХШ 310. Другие комплексы дыхательной цепи воздействию со стороны БХШ 310 подвергались в значительно меньшей степени (рис. 37). Такое неравнозначное действие БХШ 310 на отдельные комплексы дыхательной цепи отличается от действия классических разобщающих белков. [c.74]

Рис. 38 Влияние БХШ 310 (1 мг/мл) и сыворотки против БХШ 310 (2 мг/мл) на спонтанное ПОЛ в изолированных митохондриях озимой пшеницы при их инкубации в течение 2 часов при 27 С.

В системе спонтанного ПОЛ в митохондриях озимой пшеницы индукция ПОЛ (около 40%) была отмечена после 1 часа инкубации митохондрий при 27 С. Добавление к митохондриям сыворотки против БХШ 310 вызывало немедленное увеличение ПОЛ на 50% (рис. 38). Содержание диеновых конъюгатов в этом варианте опыта сохранялось приблизительно на одном уровне в [c.78]

В то же время добавление экзогенного БХШ 310 к инкубируемым митохондриям озимой пшеницы не вызывало снижения уровня ПОЛ (рис. 38). При этом если в первые 30 мин инкубации добавление БХШ 310 не оказывало влияние на ПОЛ то при дальнейшей инкубации, вплоть до 1,5 ч, скорость образования продуктов ПОЛ в присутствии БХШ 310 по сравнению с контрольными митохондриями увеличивалась на 60%, но к двум часам инкубации понижалась (рис. 38). [c.79]

Рис. 39. Влияние разных концентраций БХШ 310 в среде инкубации на активность спонтанного (1), неферментативного (2) и ферментативного (3) ПОЛ в хорошо сопряженных митохондриях озимой пшеницы во время их инкубации в течение 20 мин при ЪТС.

Рис. 2 Строение дыхательной цепи митохондрий озимой пшеницы

Изучение стрессовых белков имеет значение для понимания как их биохимических функций, так и их роли в механизмах генетической детерминации устойчивости растительных клеток к действию низкой температуры. Поэтому в лаборатории физиологической генетики Сибирского института физиологии и биохимии растений были проведены исследования, направленные на изучение генетических механизмов устойчивости растений к температурным стрессам. Важное место в этих исследованиях уделялось изучению именно стрессовых белков, так как они являются посредниками между геномом и биохимическими процессами в клетке. Результаты этих исследований, полученные за последние пять лет, представлены в данной книге. В ходе работы были изучены изменения в экспрессии стрессовых белков при гипо-и гипертермии, выделены некоторые белки холодового шока, определены их характеристики, локализация, физиологические и биохимические функции в клетке, участие в регуляции энергетических функций митохондрий. Полученные данные были использованы для прикладной работы по селекции озимой пшеницы на морозоустойчивость. [c.5]

В то же время известно, что кратковременное охлаждение проростков морозоустойчивых озимых злаков приводит к термогенезу за счет перехода митохондрий в низкоэнергетическое состояние, характеризующееся снижением сопряженности окисления и фосфорилирования (Voinikov et al., 1984). При этом показано, что переход митохондрий озимой пшеницы в низкоэнергетическое состояние находится под ядерным генетическим контролем (Войников, 1987) и что посредником, индуцирующим этот переход, является белок [c.53]

Как показано выше, в растениях, не подвергнутых холодовому воздействию, цитоплазматический БХШ 310 является нуклеопротеиновым комплексом. Во время низкотемпературного стресса происходит отщепление нуклеиновой кислоты от БХШ 310 (Kolesni henko et al., 2000). Поскольку в цитоплазме нестрессированных растений имеется значительное количество БХШ 310, но в то же время не наблюдается разобщения окисления и фосфорилирования, то прежде всего было необходимо сравнить действие конститутивно синтезируемой и стрессовой форм БХШ 310 озимой ржи на процессы окислительного фосфорилирования митохондрий. В ходе этих экспериментов инкубация митохондрий озимой пшеницы in vitro при О С в присутствии БХШ 310 позволила [c.65]

Известно, что ингибирование растительного разобщающего белка PUMP в митохондриях значительно увеличивает генерацию ими Н2О2 (Kowaltowski et al., 1998). Эти данные позволяют предположить, что ингибирование функциональной активности эндогенного БХШ 310 в митохондриях при помощи антисыворотки против этого белка будет также индуцировать реакции ПОЛ в митохондриях. В связи с этим было проведено изучение влияния антисыворотки против БХШ 310 и БХШ 310 на ПОЛ в митохондриях озимой пшеницы. [c.78]

Полученные данные свидетельствуют, что добавление антисыворотки вызывает немедленное достоверное повышение уровня ПОЛ в митохондриях озимой пшеницы. При этом необходимо отметить, что добавление неимунной сыворотки не оказывало заметного влияния на процессы ПОЛ в инкубируемых in vitro митохондриях. Это позволяет предполагать, что индукция ПОЛ в данном случае является следствием ингибирования активности эндогенного БХШ 310 вследствие его связывания антисывороткой, а не следствием присутствия в среде инкубации сывороточных белков. Таким образом, полученные данные позволяют предполагать, что эндогенный БХШ 310, также как и другие известные к настоящему времени разобщающие растительные белки (Kowaltowski et al., 1998), участвует в системе защиты клетки от окислительного стресса путем снижения образования АФК вследствие разобщения окисления и фосфорилирования. [c.79]

При изучении влияния БХШ 310 на процессы ПОЛ в митохондриях озимой пшеницы полученные данные свидетельствуют, что добавление экзогенного БХШ 310 к митохондриям вызывает значительную индукцию перекисного окисления в условиях искусственно вызванного окислительного стресса (активации ферментативного и неферментативного ПОЛ). В то же время необходимо отметить, что стрессовый белок БХШ 310 не оказывал индуцирующего влияния на ПОЛ в неактивных митохондриях и в модельном эксперименте с индукцией ПОЛ в эмульсии лино левой кислоты, что позволяет предположить, что этот белок оказывает влияние на ПОЛ путем регулирования энергетической активности митохондрий. Полученные в ходе экспериментов результаты позволяют предположить, что БХШ 310 обладает апоптической активностью, и что одна из функций БХШ 310 состоит, возможно, в разборке определенной части митохондрий, наиболее пострадавших от действия [c.87]

Рис 9. Влияние активаторов известных растительных разобщающих систем на нерекисное окисление липидов в митохондриях озимой пшеницы во время низкотемпературного стресса (цит по Kolesni henko et al.,2001i). [c.123]

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]

Дегидрины играют важнейшую роль при адаптации озимой пшеницы к холоду при осеннем закаливании. Наблюдается положительная связь между количеством дегидринов и морозоустойчивостью клетки. Это наблюдается на проростках разных сортов пшеницы, на разновозрастных растениях одного сорта пшеницы при зимовке в поле и на растениях одного и того же сорта при осенней адаптации и весенней деадаптации растений. В клетках дегидрины локализуются в цитоплазме, плазмалемме, тонопласте, митохондриях, в ядре и хлоропластах. [c.50]

Рис. 27 Изменение относительной скорости дыхания в состоянии 4 (А) и величины ДК (Б) митохондрий растений во время низкотемпературного стресса (1 час). Температура озимая рожь (1) - -2 С, озимая пшеница (2), горох (5), подсолнечник (6) - -1 С, кукуруза (3)у тыква (4) - О С. Субстрат 10 мМ малат + 10 мМ глутамат. За 100% приняты дыхательные параметры митохондрий, изолированных из нестрессироеанных растений. М+т, п=5.

Действительно, добавление антисыворотки против БХШ 310 к инкубируемым в состоянии 4 изолированным из стрессированных проростков озимой пшеницы митохондриям вызвало падение скорости нефосфорилирующего дыхания и увеличение коэффициента дыхательного контроля (рис. 35). При этом необходимо отметить, что неиммунная сыворотка, использованная в качестве контроля, не оказывала влияния на энергетическую активность изолированных митохондрий. [c.69]

Действительно, в ходе экспериментов по изучению влияния антисыворотки против БХШ 310 на энергетическую активность изолированных митохондрий разных видов растений были зарегистрированы такие различия. Так, если добавление антисыворотки против БХШ 310 к митохондриям озимой ржи, озимой пшеницы и кукурузы вызывало снижение скорости нефосфорилирующего дыхания и увеличение коэффициента ДК (табл. 4), что свидетельствует о повышении степени сопряженности процессов окисления и фосфорилирования митохондрий, то подобные изменения энергетической активности митохондрий отсутствовали у гороха (табл. 4). При этом наибольший сопрягающий эффект специфическая сыворотка против БХШ 310 оказывала на процессы сопряжения окисления и фосфорилирования митохондрий кукурузы (табл. 4). По-видимому, это связано с низким содержанием БХШ 310 в клетках этого злака, в связи с чем он более полно связывался добавленным количеством антисыворотки. [c.71]

Влияние антисыворотки против БХШ 310 (для озимой пшеницы, кукурузы и гороха 0.6 мг, для озимой ржи 1.2 мг на мл среды инкубации) на скорость нефосфорилирующего дыхания и коэффициент ДК митохондрий разных видов растений. [c.72]

При изучении полиморфизма иммунохимически родственных БХШ 310 белков у ряда культурных и дикорастущих злаков был выявлен значительный полиморфизм среди белков цитоплазматической фракции. У всех изученных злаков были обнаружены низкомолекулярные иммунохимически родственные БХШ 310 белки с мол. массами ниже 230 кДа. В то же время в высокомолекулярной области у озимой ржи обнаружено присутствие в цитоплазме белков с мол. массами 470 и 310 кДа, у озимой пшеницы - 310 кДа, а у пырейника - ряд белков с мол. массами 320-380 кДа. При изучении митохондриальных иммунохимически родственных БХШ 310 белков выявлен значительный консерватизм митохондрии всех изученных видов содержали один и тот же набор белков с мол. массами 310, 230, около 140 и 56 и 66 кДа. Результаты этих экспериментов позволяют сделать вывод, что в цитоплазме озимой ржи и озимой пшеницы существует своего рода депо малоактивной формы БХШ 310, которое позволяет митохондриям этих злаков во время низкотемпературного стресса быстро переходить в низкоэнергетическое состояние, характеризующееся разобщением окисления и [c.115]

Эксперименты по ингибированию разобщающей активности БХШ 310 при помощи антисыворотки против этого белка показали, что добавление ее к митохондриям значительно индуцирует ПОЛ в митохондриях. При этом сыворотка оказывает более сильное индуцирующее влияние на ПОЛ в митохондриях стрессированных проростков как озимой пшеницы, так и кукурузы, по сравнению с митохондриями, выделенными их контрольных проростков, в связи с этим можно сделать вывод, что эндогенный БХШ 310 в митохондриях оказывает в митохондриях антиоксидантный эффект за счет разобщения окисления и фосфорилирования, подобно другим известным к настоящему времени растительным U P-подобным разобщающим белкам (Kowaltowski, Ver esi, 1999),. В этом случае можно считать, что, в соответствии с гипотезой В.В. Скулачева (1998), любые белки, разобщающие окисление и фосфорилирование в митохондриях во время [c.117]

Ход выдвлегшя. Выделение митохондрий проводится из 30 г этиолированных побегов 3-х суточных проростков озимой пшеницы. Нроростки выраш иваются в кювете на влажной фильтровальной бумаге в термостате при 26°С. [c.23]

При изучении действия низкотемпературного стресса на проростки злаков (озимых ржи и пшеницы, кукурузы) и двудольных растений (горох, подсолнечник, тыква) было установлено, что по реакции на низкотемпературное воздействие митохондрии этих растений различаются. Если очищенные при помощи 0.5% БСА от свободных жирных кислот митохондрии злаков в ответ на охлаждение переходили в низкоэнергетическое состояние, которое характеризовалось увеличением нефосфорилирующего дыхания, снижением коэффициента ДК, то для митохондрий двудольных растений такие изменения энергетической активности не были отмечены (рис. 27). [c.56]

Поскольку у злаков был обнаружен феномен перехода митохондрий в низкоэнергетическое состояние, представляло интерес установить спектры и состав иммунохимически родственных БХШ 310 белков злаков с различной степенью холодостойкости. В ходе экспериментов обнаружено, что в спектре нативных белков озимой ржи, пшеницы, кукурузы и пырейника имеется ряд относительно низкомолекулярных иммунохимически родственных ему белков с мол. массами 110-140 кДа, а также белок с мол. массой около 230 кДа (рис. 29,А). Белки с молекулярными массами около 480 и 310 кДа в значительном количестве были обнаружены только у озимой ржи. У пырейника обнаружен ряд белков с мол. массами 320 - [c.57]

При изучении влияния БХШ 310 на митохондрии, изолированные из разных видов растений установлено, что экзогенный БХШ 310 оказывает разобщающее влияние на митохондрии как однодольных (озимые рожь и пшеница, кукуруза) так и двудольных (горох) растений во время инкубации органелл in vitro при О С. В ходе всех экспериментов на фоне активации нефосфорилирующего дыхания наблюдали падение ДК (табл. 3). [c.69]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология