Рекомбинантная формиатдегидрогеназа из сои Glycine max: белковая инженерия и структурные исследования

• Автор: Алексеева, Анастасия Александровна
• Шифр специальности: 02.00.15, 03.01.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 170 с. : ил.

Метанол влияет непосредственно на синтез ФДГтранскриптов, в то время как его окисленные модификации формальдегид, формиат могут служить сигнальными молекулами. Анализ Иконцевой области фермента позволил предположить, что ФДГ может транспортироваться и в хлоропласта. Двойная локализация ФДГ и в митохондриях, и в хлоропластах, показана на трансгенных растениях А. На Па па и табака, содержащих ген АФГПН . Невыясненным остается происхождение формиата в клетках растений, подвергнутых стрессовым воздействиям. Были высказаны предположения, что формиат может синтезироваться в процессе фотодыхания, метаболизма метанола, а также из глиоксилата, образующегося из различных продуктов цикла Кребса 7. Обсуждалось образование формиата из ссрина, как это происходит в бактериях 1, поскольку добавление ссрина приводило к увеличению концентрации ФДГ в растениях картофеля. Входе дальнейших экспериментов получен трансгенный картофель, в котором подавлен синтез ФДГ. Оказалось, что в тканях трансгенных растений накапливается формиат, который не окисляется в дальнейшем, до углекислого газа. Показано также, что в условиях засухи в трансгенном картофеле образуется большое количество пролина и его предшественника глутамата. Метаболизм формиата и его физиологическая роль были также изучены в работе . В фотосинтезирующих тканях картофеля формиат служит главным предшественником всех других углеродсодержащих соединений, и синтезируется он главным образом через ферредоксинзависимую фиксацию углекислого газа. В растениях картофеля метаболизм. А.АгаИапа . Получены три линии трансгенных растений с повышенной экспрессией ФДГ. Уровень формиата в трансгенных растениях был практически таким же, как и в А. ИаПапа дикого типа. При добавлении меченого формиата образование радиоактивно меченного углекислого газа в трансгенных растениях происходило гораздо интенсивнее в то время как накопление серина оставалось на прежнем уровне. Трансгенные растения. Фосфорилирование важнейший способ регуляции, метаболизма. Известно белков митохондрий картофеля,, которые могут находиться в фосфорилированном виде , том числе и ФДГ. Идентифицированы аминокислотные, остатки, митохондриальной ФДГ картофеля, которые подвергаются фосфорилировапию ТЬг и ТЬгЗЗЗ Анализ структуры ФДГ показал,, что эти два остатка треонина, находятся на поверхности белковой глобулы и могут быть легкодоступны. Высокий уровень фосфорилирования. Е1а пируватдсгидрогеназы. ИДГ. Фосфорилирование как ФДГ. АГ,. При повышении концентрации КАЕТ, формиата, и пирувата уровень фосфорилирования фермента сильно снижается. Предполагается, что пируват может превращаться в формиат в реакции, катализируемой пируватформиатлиазой ПФЛ, а далее формиат окисляется при участии ФДГ. Как видно из представленных данных, формиатион вовлечен в большое количество сложно регулируемых метаболических процессов. Наиболее полную схему участия формиата в метаболизме растений можно найти в работе . Исследования последних лет свидетельствуют, что содержание ФДГ в митохондриях растений возрастает в ответ не только на физические и химические факторы, но и при биологической атаке. Активацию биосинтеза ФДГ наблюдали при заражении дуба черешчатого патогенным грибом i сгосеит , пшеницы грибом i ii . В геноме фасоли имеются три гена ФДГ, и их экспрессия регулируется тином воздействия. Предполагают, что синтез ФДГ у пшеницы индуцируется метанолом в результате воздействия пектинмстилэстеразы. В растениях табака ii , поврежденных гусеницами. ФДГ . В заключение этого раздела хотелось бы отметить, что формиатдегидрогеназа это универсальный фермент, вовлеченный в. Это свидетельствует о ключевой роли ФДГ в процессах метаболизма высших растений. Активное развитие методов мегасеквенирования привело к тому, что практически каждый день публикуется структура генома различных организмов, включая растения. Поиск в базах данных , , а также позволил найти нуклеотидные последовательности генов полные или в виде кДНК растительных ФДГ более чем из источников. Кроме того, ряд последовательностей, отсутствующих в банках данных, представлен в работе . В таблице 2.