Активные формы кислорода и их источники в программированной гибели клеток растений и цианобактерии Anabaena variabilis

• Автор: Шестак, Анна Александровна
• Шифр специальности: 03.00.25
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 111 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
СОДЕРЖАНИЕ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
1. ВВЕДЕНИЕ
1.1. Актуальность работы
1.2. Цель и задачи работы
2. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
2.1. Программируемая гибель клеток
2.1.1. Морфологические признаки ПКС
Апоптоз и аутофагия - формы ПКС эукариот
Автолиз - форма ПКС бактерий
2.1.2. Каспазы и регуляция ПКС
Каспазы. Протеазы с каспазоподобной активностью у растений
Белки Вс1 и Ьяс! в ПКС животных и растений
МАР-Киназная сигнальная система клеток растений
Плазмидные системы микроорганизмов
2.2. Активные формы кислорода
2.2.1. АФК, свойства, генерация
2.2.2. Источники и функции АФК
2.3. Роль АТФ и факторов межмембранного митохондриального пространства в ПКС
2.4. Механизмы образование АФК
2.4.1. Образование АФК с участием фотосинтетической электронтранспортной цепи
Н20: пластохинон-оксидоредуктаза (ФС II)
Механизм образования синглетного кислорода
Пластоцианин-ферредоксин оксидоредуктаза

2.4.2. Образование АФК с участием дыхательной цепи митохондрий
Генерация АФК комплексом I дыхательной цепи
(фцикл и генерация АФК в комплексе III митохондрий
Цианидрезистентная альтернативная оксидаза
Действие производного убихинона МйоС? избирательно аккумулируемого митохондриями на образование АФК
2.4.3. Образование АФК с участием ксантиноксидаз
2.4.4. Образование АФК с участием ядра
2.4.5. Участие ферментных комплексов плазматической мембраны и клеточной стенки в образовании АФК
Генерация АФК в клетках при действии патогенов
МАБРН-оксидаза плазматической мембраны
Гиперчувствительный ответ
2.5. Защитные системы клетки растений и микроорганизмов
2.5.1. Система защиты в хлоропластах
2.5.2. Пероксидазный цикл
2.5.3. Пероксиредоксин
2.5.4. Супероксиддисмутаза
2.5.5. Глутатион
2.5.6. Не ферментативная защита в клетке (а-токоферол, каратинойды)
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
3.1. Объекты и методы исследования
3.1.1. Объекты исследования
3.1.2. Культивирование бактерий
3.1.3. Инфильтрация и инкубация с реагентами
3.1.4. Фиксация объекта, окрашивание и световая микроскопия

3.1.5. Флуориметрия
3.1.6. Флуоресцентная микроскопия
3.1.7. Конфокальная микроскопия
3.1.8. Оксиметрия
3.1.9. Спектрофотометрия
3.2. Результаты исследования
3.2.1. Флуоресценция DCF в клетках
3.2.2. Влияние акцепторов электронов на Н2О2 - зависимое образование DCF
3.2.3. Действие антиоксидантов на Н202-зависимую
флуоресценцию DCF
3.2.4. Действие производного убихинона mitoQ на CN -индуцированный апоптоз клеток растений и на ЕГ202-зависимую флуоресценцию DCF
3.2.5. Вклад различных АФК в CN -индуцированное разрушение ядер устьичных клеток из листьев гороха
3.2.6. Влияние генераторов синглетного кислорода на Н202-зависимую флуоресценцию DCF
3.2.7. Влияние ингибитора флавиновых ферментов хинакрина на Н202-зависимую флуоресценцию DCF
3.2.8. Образование АФК в ядрах устьичных клеток
3.2.9. Образование АФК в хлоропластах
3.2.10. Образование АФК в митохондриях
3.2.11. Влияние CN- наН202-зависимое образование DCF
3.2.12. Действие ингибиторов энергетического обмена на образование активных форм кислорода
3.2.13. Образования Н202 клетками A. variabilis
(Nishiyama et al., 2005). Фенольные гербициды уменьшают потенциал электронной пары P680+/Qa‘ на ~ 45 мВ, a DCMU учеличивает ~ 50 мВ.
Пластоцианин-ферредоксин — оксидоредуктаза
Пластоцианин-ферредоксин - оксидоредуктаза (ФС1) включает в себя две части: ССК I (LHCI) и реакционный центр. В состав пигментного комплекса входит 12-14 белков (PsaA- PsaL, PsaN и PsaO). Белки PsaA и PsaB с молекулярной массой 83,2 и 83,4 кДа и включают 11 трансмембранных спиралей, формируя ядро ФС1. Электроны от возбужденного реакционного центра, который представлен парой молекул хлорофиллов а и а', переносятся мономерному хлорофиллу а (Ао) и затем на филлохинон (АД, Fe4S4-K;iacTepa (Fx, Fa, Fb), Fd и NADP+ (Jolley et al., 2005, Nelson and Yocum, 2006).
2.4.2. Образование АФК с участием дыхательной цепи митохондрий
Важным генератором АФК в клетке растения является дыхательная цепь, семихинон способен восстанавливать кислород, образуя О2 . В норме эта реакция происходит с низкой скоростью, около 2%, кислорода поглащаемого клеткой для дыхания, но скорость возрастает под действием генерируемого АР. У митохондрий растений существует ряд приспособлений как ферментативной так и не ферментативной природы, при помощи которых происходит разобщение окислительного фосфорилирования и уменьшение образования АФК (Скулачев, 1995). К ним относятся: действие АО, свободные жирные кислоты, разобщающие белки, ротенон-нечувствительная NADH-дегидрогеназа, митохондриальная проницаемая пора. Все они осуществляют защиту митохондрий и всей клетки в целом от АФК. Главные участки образования Ог‘ в митохондриях животных и