Белковые ингибиторы протеолитических ферментов и их роль в формировании гомеостатических реакций у растений

• Автор: Ибрагимов, Ринат Исмагилович
• Шифр специальности: 03.00.04
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 249 с. : ил

Оглавление
Введение
1. Природа и физнологобиохимическая роль белковых ингибиторов протеиназ аналитический обзор

1.1. Биохимическая характеристика ингибиторов

ссриновых протеиназ

1.1.1. Семейство соевого ингибитора трипсина

ингибитора Кунитца, Г1.

1.1.2. Семейство соевого ингибитора БауманаБирка ВВГ

1.1.3. Семейство картофельного ингибитора 1.

1.1.4. Семейство картофельного ингибитора И.

1.1.5. Семейство ингибиторов трнпсинааамнлазы у злаков

1.1.3. Семейст во ингибиторов тыквенных.
1.2. Содержание, активность и физиологические функции
ингибиторов протеиназ у растений.
2. Материалы и методы
2.1. Объекты исследований
2.2. Материалы и реактивы.
2.3. Мсгоды исследований.
2.3.1. Определение активности иротеолитических ферментов.
2.3.2. Определение активности ингибиторов протеиназ
2.3.3. Аффинная хроматография ингибиторов протеиназ.
2.3.4. Выделение лектинов из семян
2.3.5. Определение агглютинирующей активности белковых препаратов.
2.3. 6. Изоолектрическое фокусирование белковых препаратов
2.3. 7. Определение концентрации белка
2.3. 8. Математическая обработка результатов
3. Методы определения активности ингибиторов
ПРОТЕИНАЗ РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ
3.1. Определение активности термостабильных ингибиторов, находящихся в составе комплекса с ферментом
3.2. Определение активности ингибиторов протеина
по гидролизу желатинового слоя фотопластинок.
4. Активность и молекулярная гетерогенность ингибиторов
ВНЕКЛЕТОЧНЫХ ПРОТЕИНАЗ ГРИБОВ, ТРИПСИНА,
ХИМОТРИПСИНА В ОНТОГЕНЕЗЕ
4.1. Протеолитическис ферменты патогенных грибов
рода i и рода ii.
4.2. Активность ингибиторов трипсина, химотрипсина. внеклеточных протеиназ патогенных грибов
в тканях растений
4.3. Молекулярная гетерогенность ингибиторов трипсина
и химотрипсина в семенах пшеницы, ржи, кукурузы
4.4. Динамика активности протеиназ и их ингибиторов
в процессах прорастания, созревания семян пшеницы, гстерозисных гибридов кукурузы и их исходных форм.
4.5. Диффузия ингибиторов протеиназ в процессе прорастания семян. Гемагглютинируюшая активность
ингибиторов протеиназ.
5. Изменения в активности протеиназ и их ингибиторов
В ТКАНЯХ УСТОЙЧИВЫХ И ВОСПРИИМЧИВЫХ сортов пшеницы
ПРИ грибном патог енезе
5.1. Заражение корневыми гнилями.
5.2. Заражение пыльной головней.
5.3. Заражение септорией
6. Влияние фунгицидов и других защитных препаратов
НА АКТИВНОСТЬ ПРОТЕИНА И ИХ ИНГИБИТОРОВ В РАСТЕНИЯХ
6.1. Активность протеиназ и ингибиторов у пшеницы после обработки фунгицидами.
6.2. Влияние фитотоксичных метаболитов патогенных грибов на активность протеиназ и ингибиторов грипсина
в проростках пшеницы
6.3. Индуцирование активности ингибиторов протеиназ в клубнях картофеля при действии защитных препаратов биологического происхождения
Заключение
Выводы
Литература


Остатки цистина в молекулах исследованных ингибиторов также занимают одинаковое положение, что свидетельствует о важной роли связей в поддержании жесткой конформации участков полипептидной цепи, образующих реактивные центры Мосолов. Валуева, . При последовательной обработке бромелаином и пепсином молекул ингибиторов этого семейства удается получить их отдельные домены. Полученные таким путем домены ингибитора сохраняют способность взаимодействовать с своими ферментами. Однако, активность этих фрагментов значительно ниже, чем активность нативной молекулы. Описанным способом из молекулы I были получены два домена I, состоящий из аминокислотных остатков и 2 из аминокислотных остатков. Фрагмент 1 ингибировал трипсин, фрагмент 2 химотрипсин i, I, . Однако, если домен I фрагмент сохранял нативной активности к трипсину, то домен 2 лишь исходной активности к химотрипенну. Кроме того, фрагменты ингибиторов, в отличие от нативных молекул, характеризовались невысокой устойчивостью к воздействию денатурирующих агентов. Так , непродолжительная инкубация в 0,1 М растворе щелочи приводила к полной инактивации обоих фрагментов ингибитора 01ап, кепака, . В то же время обработка таким раствором в течение 3 час. Мосолов, . Приведенные факты показывают, что домены в молекуле двуглавых ингибиторов не являются полностью независмыми друг от друга и ятя поддержания стабильной конформации молекулы необходимо их взаимодействие. Только в этом случае возможно нормальное функционирование этих ингибиторов. Ингибиторы семейства ВВ обладают неодинаковой специфичностью дейсгвия на сериновые протеиназы. Двуглавые ингибиторы, эффективно подавляющие активность и трипсина, и химотрипсина. Ингибитор с каждым ферментом образует комплексы в молярном соотношении 11. Ингибиторы, подавляющие активность только трипсина, причем каждая молекула одновременно способна взаимодействовать с двумя молекулами фермента. Ингибиторы, действующие на активность трипсина и эластазы. Молекулы этих ингибиторов содержат также два независимых реактивных центра, каждый из которых способен инактивировать одну молекулу фермента. С каждым ферментом ингибитор образует комплексы в молярном соотношении 11. i, I, i, , I, i, i, , , I, i, . Во вторую группу ингибиторов, взаимодействующих с трипсином входят ингибитор III из семян сои, ингибиторы МВ1, I из маша, ингибиторы АВ11А, АВ11А1 Iа IС из фасолиадзуки и ингибитор I из вигны китайской i, I, i, , , i, , i, i, , . К. группе ингибиторов I, подавляющих активность трипсина и эластазы, принадлежат ингибитор III из фасоли обыкновенной и ингибитор 1II из сои i, vvi, i, I, . К семейству I следует отнесги и ингибиторы трипсина, химотрипсина из семян злаковых. Впервые ингибиторы трипсина из зародышей пшеницы и ржи были получены в очищенном виде немецкими учеными К. Кохштрассером и Е. Верле , , . Ими показано, что в зародышах злаков присутствуют два типа ингибиторов, различающихся по молекулярной массе и кДа. Две высокомолекулярные формы с м. Да, напоминающие по своим свойствам ингибиторы из зародышей пшеницы, были выделены из семян ячменя i, , . Молекулы этих ингибиторов одновременно могут связывать 2 молекулы трипсина и 1 молекулу химотрипсина. Обе молекулы были иммунологически идентичны и проявляли иммунологическое тождество к ингибиторам из зародышей пшеницы и ржи. Дальнейшие исследования показали, что в зародышах семян злаков определяется несколько форм низко и высокомолекулярных ингибиторов. Высокомолекулярные ингибиторы имеют молекулярную массу кДа, низкомолекулярные около 7 кДа i, i, , . Ингибиторы взаимодействуют с трипсином стехиомстрически. Высокомолекулярные формы ингибиторов одновременно связывают 2 молекулы фермента, низкомолекулярные формы 1 молекулу.