Регуляция активности свободных мультиферментных комплексов цикла Кальвина у высших растений

• Автор: Мирзорахимов, Акобир Каримович
• Шифр специальности: 03.01.04
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Душанбе
• Количество страниц: 212 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О МЕХАНИЗМАХ РЕГУЛЯЦИИ АКТИВНОСТИ ФЕРМЕНТОВ

ФОТОСИНТЕЗА

1.1. Надмолекулярная организация ферментов

1.2.Функциональные последствия объединения ферментов в надмолекулярные комплексы

1.2.1. Эффект сближения

1.2.2. Защита метаболита и (или) клетки

1.2.3. Уменьшение времени перехода

1.2.4. Активация физиологических и подавления нежелательных реакций

1.2.5.Координированные регуляторные эффекты
1.2.6.Роль мультифермептных комплексов в интеграции клеточного метаболизма
1.2.7. Метаболи
1.3.Мультиферментные комплексы цикла Кальвина и регуляция их активности
1.4.Механизмы регуляции активности ферментов в онтогенезе
1.5.Механизмы регуляции интенсивности фотосинтеза
1.5.1.Механизмы онтогенетического контроля фотосинтеза
1.5.1.1.Генетические механизмы контроля онтогенеза
1.5.1.2.Гормональная регуляция фотосинтеза
1.5.2.Световая регуляция фотосинтеза
1.5.3.Регуляция светом активности ферментов цикла Кальвина
1.5.4.Влияние температуры на фотосинтез и активность ферментов
1.6. Резюме

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
2.1. Объекты исследования
2.2. Реактивы
2.3. Методы исследования
2.3.1. Определение количественного содержания белка
по методу Лоури и др
2.3.2. Микроопределение белка с биуреговым реактивом
2.3.3. Определение неорганического фосфора
2.3.4. Определение активности рибозофосфатизомеразы
2.3.5. Определение фосфорибулокиназной активности
2.3.6. Определение карбоксилазной активности рибулозо-1,5-бисфос-фаткарбоксилазы/оксигеназы радиометрическим методом
2.3.7. Определение карбоксилазной активности рибулозо-1,5-бисфосфаткарбоксилазы/оксигеназы спектрофотометрическим методом
2.3.8. Выделение и очистка свободного мультиферментного комплекса
из листьев хлопчатника
2.3.9. Определение гомогенности ферментных препаратов и их молекулярной массы
2.3.10. Статистическая обработка данных
ГЛАВА 3. ВЛИЯНИЕ УСЛОВИЙ ВЫДЕЛЕНИЯ НА РАЗДЕЛЕНИЕ СВОБОДНЫХ МУЛЬТИФЕРМЕНТНЫХ КОМПЛЕКСОВ ЦИКЛА КАЛЬВИНА И ИХ ФЕРМЕНТАТИВНОЙ АКТИВНОСТИ ИЗ
ЛИСТЬЕВ ХЛОПЧАТНИКА СОРТА 108-Ф
3.1. Выделение мультиферментных комплексов при pH 8.0 и ионообменной хроматографии при различных градиентах концентрации НаСІ
3.2. Выделение мультиферментных комплексов при pH 8.5 и ионообменной хроматографии при различных градиентах концентрации NaCl
3.3. Резюме
ГЛАВА 4. ОБРАЗОВАНИЕ РАЗЛИЧНЫХ МУЛЬТИФЕРМЕНТНЫХ КОМПЛЕКСОВ ЦИКЛА КАЛЬВИНА В ОНТОГЕНЕЗЕ ХЛОПЧАТНИКА
4.1. Возрастные изменения активности свободных мультиферментных комплексов
4.2. Резюме
ГЛАВА 5. АКТИВНОСТЬ СВОБОДНЫХ МУЛЬТИФЕРМЕНТНЫХ КОМПЛЕКСОВ ЦИКЛА КАЛЬВИНА В ЛИСТЬЯХ ИСХОДНЫХ И МУТАНТНЫХ ФОРМ РАСТЕНИЙ
5.1. Активности свободных мультиферментных комплексов, выделенных из листьев хлопчатника сорта 108-Ф, его мутанта
Дуплекс и инбредиой линии Л-
5.2. Активности свободных мультиферментных комплексов из листьев арабидопсиса исходной расы Энкхайм и его мутантов триплекс, 58/
5.3. Резюме
ГЛАВА 6. МЕХАНИЗМЫ АДАПТАЦИИ К ВНЕШНИМ ФАКТОРАМ АКТИВНОСТИ СВОБОДНЫХ МУЛЬТИФЕРМЕНТНЫХ КОМПЛЕКСОВ ЦИКЛА КАЛЬВИНА В ЛИСТЬЯХ ХЛОПЧАТНИКА
И ГОРОХА
6.1. Адаптация к высоким температурам и освещённости
мультиферментных комплексов листьев хлопчатника в фазе бутонизации растений

Величины молекулярной массы ФРК колеблются в значительных пределах: из листьев шпината - 50 кД (Ruther. 1970; Muller, 1972), или 80 кД (Porter, Milonez, Hartman, 1986), из листьев хлопчатника и бобов 240-250 кД (Бакаева, 1991; Хасанов, Ахмедов, 1983 а), 500 кД - из листьев кукурузы (Ruffer-Turner, Bradbeer, 1984), 680 кД - из листьев фасоли (Wara-Aswapati et al., 1980). Субъединичный состав фермента также колеблется в зависимости от объекта: ФРК из листьев шпината состоит из двух идентичных субъединиц с молекулярной массой по 45 кД (Krieger, Mizioko, 1986), из листьев хлопчатника и бобов - из четырех субъединиц с молекулярной массой, равной 60 кД (Бакаева, 1991; Хасанов и др., 1986), из листьев кукурузы и фасоли ФРК также состоит из четырех субъединиц, но величина молекулярной массы оказалась равной 125-170 кД (Ruffer-Turner, 1984; Wara-Aswapati et al., 1980). Субъединицы ФРК из всех изученных объектов обладали активностью. Добавление активирующих веществ (АТФ, дитиотрейтола и др.) приводило к образованию олигомерных форм фермента с большой молекулярной массой. Ассоциативные возможности фермента, вероятно, проявляются в результате конформационных перестроек, являющихся следствием связывания с АТФ, восстановления дисульфидных связей дитиотрейтолом и ослабления гидрофобных взаимодействий под влиянием холата (Wara-Aswapati et al., 1980).
Молекулярная масса РБФК/О высших растений, водорослей и цианобактерий колеблется в пределах 500-550 кД. Фермент состоит из субъединиц двух типов - восьми больших (L) с молекулярной массой 50-58 кД и восьми маленьких (S) с молекулярной массой 12-18 кД. Таким образом, четвертичная структура РБФКО “растительного” типа выражается формулой LgSs (Sugiyamia et al., 1967; 1971; Rutner, Lane, 1967;