Биосинтез и фракционный состав протеолипидов мембран тилакоидов при биогенезе хлоропластов

• Автор: Ксензенко, Сергей Маркович
• Шифр специальности: 03.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 167 c. : ил

ВВЕДЕНИЕ ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ Глава I. Основные ггредставления о морфогенезе хлоропластов

Развитие пластид в клетках этиолированных растений

Формирование ламеллярной системы хлоропластов под действием света Глава 2. О биохимических изменениях в составе липидбелковых комплексов мембран при биогенезе хлоропластов
Глава 3. Гликолипопротеиды мембранной системы пластид при биогенезе хлоропластов Глава 4. Днциклогексилкарбодиимидсвязывающие протеолипиды мембран, переносящие ионы водорода МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ Материалы
Методы включения Р, э и 4С в проростки п УГГО Условия выращивания проростков на минеральных средах с Р, Б и С

Условия выращивания проростков на растворах с

С и заминокислотами

Условия экспонирования проростков в атмосфере

Методы выделения пластид из листьев растений Выделение пластид из проростков кукурузы Выделение хлоропластов из листьев фасоли и
II
Микробиологическое тестирование Фракционирование пластидных мембран Выделение фракций мембран пластид Выделение водорастворимых белков из пластид Методы включения Саминокислот в изолированные пластиды и препараты мембран
Инкубация хлоропластов фасоли сСаминокислотами
Инкубация тилакоидов с Саминокислотами
Инкубация мембран с Ндициклогексилкарбодиимидом Фракционирование веществ хлоропластов и тилакоидов Фракционирование веществ хлоропластов Фракционирование веществ тилакоидов Фракционирование литтидбелсових комплексов Выделение гликолипопротеидов и протеолипидов Методы получения и анализа липидных веществ
Хроматография липидов на кремневой кислоте Тонкослойная хроматография фосфолипидов Обнаружение липидов
Определение содержания фосфора в липидах и лшшдбелковых комплексах мембран Отделение комплекса анулярных липидов от протеолипидов на колонках с сефадексом Ш Рехроматография протеолипидов с Сжирными кислотами на колонке с сефадексом Ш Определение состава жирных кислот во фракции гликолипопротеидов и протеолипидах с помощью ГЕХ Ферментативный гидролиз протеолипидов
. . . .
. . . . . . . . . . . .
. .
.
Анализ аминокислот в белках пластид при биогенезе хлоропластов
Методы разделения липидбелковнх комплексов и суммарных белков мембран электрофорезом в полиакриламидном геле
Системы гельэлектрофореза Определение содержания белков в полиакриламидном геле
Определение радиоактивности белков после электрофореза в полиакриламидном геле Определение молекулярной массы белковых компонентов мембран в полиакриламидном геле с использованием додецилсульфата натрия Инфракрасная спектроскопия фосфолипидов и гликолипопротеидов
Измерение радиоактивности образцов Реактивы и вспомогательные материалы РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ Глава I. Включение в лшшдбелковые комплексы, мембран тилакоидов
Глава 2. Биосинтез протеолипицов в изолированных пластидах
Глава 3. Конкуренция полярных липидов за места связывания в составе анулярного комплекса, ассоциированного с протеолипидами мембранной системы пластид
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
. .
.
.
.
.
. 2 . 0 .
В тексте приняты следующие сокращения
ГЛП гликолипопротеиды, фракция ЛЕК, неосаядаемая из
кислого спиртового этанол, 3,0 экстракта
при 6,5 и избирательно растворимая в хлороформне таноле ,
ДГДГ дигалактозшщиглщерид,
ДСН додецилсульфат натрия,
ДФГ дифосфатидилглицерин,
ДЦКД дициклогексилкарбодиитлид,
ЛБК липидбелковые комплексы, солюбилизирующиеся из мембран пластид кислым этанолом 3,0,
Г.ТГДГ моногалактозилдиглицерид,
ПЛАТ полиакриламидный гель,
ПД протеолипиды,
ТЕМЕЩ Н.Н.Н.Нтетраметилэтилендиамин,
Трис трис гидроксиметил аминометан,
Трицин Нтрис гидроксиметил глетилглицин,
ТХУ трихлоруксусная кислота,
ФГ фосфатидилглицерин,
ФЕП фосфоенолпируват,
ФИ фосфатидилинозит,
ФК фосфатид нал кислота,
ФЛ фосфолипиды,
Ш фосфатидилметанол,
ФХ фосфатидилхолин,
ФЭ фосфатидилэтаноламнн,
ЭДТА этилендиаглинтетрауксусная кислота, нереэ гидроксиэтил1пиперазинэтансульфоновая кислота.
ВВЕДЕНИЕ


У растений, выращенных при слабом освещении, формирование ламеллярной системы хлоропластов будет проходить при освещении растений более интенсивным светом за счет расформирования проламеллярного тела до мембранных пузырьков, которые, соединяясь, образуют межгранальные тилакоиды и тилакоиды гран. При хорошем освещении растений под воздействием света достаточной интенсивности в матриксе пропластид, минуя стадию образования проламеллярного тела, происходит слияние цепочек мембранных пузырьков, их удлинение и превращение в тилакоиды основные структурные элементы ламеллярной системы 2, 0, 1, 0, 1, 2, 7, 8. Сливаясь, тилакоиды собираются в стопки и образуют граны. Количество тилакоидов в гранах увеличивается за счет образования более мелких тилакоидов из первичных тилакоидов . На этом этапе развития хлоропласта требуется особенно большая интенсивность света, так как в это время в хлоропластах происходит усиленный синтез хлорофилла, вызванный образованиемгран. Обращает на себя внимание то, что при освещении девятидневных этиолированных проростков кукурузы в течение часов вблизи гран обнаруживалось множество рибосом, число которых нормализовалось к моменту образования стопок тилакоидов часов освещения 4. Особенности локализации главного элемента аппарата трансляции в хлоропластах в зонах интенсивного гранообразования указывают на важную роль процесса трансляции в биогенезе хлоропластов. В опытах i viv установлено, что на ранних этапах дифференциации хлоропластов цри перестройке пропластидных элементов в тилакоиды хлоропластов происходит усиленный синтез основной массы белков мембранной системы пластид липидбелковых комплексов ЛЕК , , , , , , . В работах , , , , , проводили одновременно включение С в проростки кукурузы различной степени позеленения и контрольные электронномикроскопические исследования исходных проростков. Характерно, что на ранних этапах биогенеза хлоропластов в пластидах наблюдается несбалансированный по сравнению с хлоропластами синтез белков мембран и водорастворимых белков , . В таких пластидах проламеллярное тело постепенно распадалось, уступая место рядам пузырьков, распределенных по всему телу формирующегося хлоропласта. Уже в этот период развития пластид в них наблюдается биосинтез белков тилакоидов, однако, он проходит менее интенсивно, нем биосинтез белков стромы , . Через 6 часов с начала освещения этиолированных проростков кукурузы белым светом интенсивность биосинтеза белков тилакоидов в пластидах значительно возрастала, достигая , и даже превышая уровни биосинтеза белков стромы. В этот период развития пластид в них происходило дальнейшее развитие системы внутренних мембран из элементов проламеллярного тела как путем образования концентрических слоев, параллельных оболочке пластиды, так и за счет образования рядов пузырьков, расположенных вдоль продольной оси хлоропласта и напоминающих ряды тилакоидов. В период от одного до часов освещения этиолированных проростков белым светом при перестройке пропластидных элементов в систему ламеллярных мембран в пластидах происходит интенсивный синтез мембранных белков. На этом этапе биогенеза хлоропластов удельная радиоактивность белков мембран увеличивается в два раза и водорастворимых белков незначительно , , . Через часа освещения этиолированных проростков в хлоропластах происходит плотная упаковка ламелл и образование системы гран . Дальнейшее развитие хлоропластов сопровождается менее значительным возрастанием интенсивности биосинтеза белков тилакоидов , , . При изучении аминокислотного состава белков мембран в процессе биогенеза хлоропластов кукурузы установлен факт изменения их химического состава, выразившийся в увеличении содержания остатков гидрофобных аминокислот в белках мембран по мере формирования ламеллярной системы хлоропластов , , . Полученные в работах , результаты позволяли предполагать, что при биогенезе хлоропластов под воздействием света увеличивается доля обогащенных гидрофобными аминокислотами белков мембранной системы пластид, имевшихся в составе проламеллярного тела этиопластов, а также синтезируются новые белки мембран, которые не обнаруживаются в проламеллярной системе пластид. Актидион Д ингибировал биосинтез белкового компонента с молекулярной массой кД в пропластидах и хлоропластах .