Регуляция активности глутаминсинтетазы и глутаматдегидрогеназы при усвоении связанного и симбиотически фиксированного азота у люпина белого

• Автор: Давыдова, Марина Александровна
• Шифр специальности: 03.00.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 148 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1. Глутаминсинтетаза

1.1. Локализация

1.2. Полипептидный состав и множественные молекулярные формы

1.3. Регуляция на уровне синтеза

1.3.1. Дифференциальная экспрессия генов

1.3.1.1. Органо и тканеспецифичная экспрессия

1.3.1.2. Экспрессия генов в онтогенезе

1.3.2. Экспрессия генов и абиотические факторы

1.3.2.1. Действие света
1.3.2.2. Регуляция синтеза источником азота
1.4. Регуляция на уровне активности
1.5. Роль в эффективности использования азота
2. Глутаматдегидрогеназа
2.1. Локализация
2.2. Полипептидный состав и множественные молекулярные
2.3. Регуляция на уровне синтеза
2.3.1. Дифференциальная экспрессия генов
2.3.2. Экспрессия генов и абиотические факторы
2.4. Регуляция на уровне активности
2.5. Физиологическая роль
ГЛАВА П. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
1. Объекты исследований
2. Выращивание растений
2.1. Постановка опытов с водной культурой люпина белого
2.2. Постановка вегетационных опытов
3. Методы исследований
3.1. Получение бесклеточного экстракта
3.2. Определение активности глутаминсинтетазы
3.3. Определение активности глутаматдегидрогеназы
3.4. Определение активности аспарагннсинтетазы
3.5. Определение содержания белка
3.6. Определение содержания свободных аминокислот
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
ГЛАВА III. Регуляция глутаминсинтетазы и глутаматдегидрогеназы у люпина при гетеротрофном питании за счет запасов семени
1. Результаты
2. Обсуждение
ГЛАВА IV. Регуляция глутаминсинтетазы и глутаматдегидрогеназы при совместном и раздельном усвоении гетеротрофных запасов семени и неорганического азота среды
1. Совместное усвоение проростками люпина гетеротрофных запасов семени и экзогенного нитрата или аммония
1.1. Результаты
1.2. Обсуждение
2. Усвоение экзогенного нитрата или аммония проростками люпина, лишенными семядолей
2.1. Результаты
2.2. Обсуждение
3. Регуляция ГС и ГДГ у гггЬгЬггКЬКЬ и КЯгЬгЬмутантов гороха при совместном усвоении гетеротрофных запасов семени и нитрата
3.1. Результаты
3.2. Обсуждение
ГЛАВА V. Регуляция глутаминсинтетазы и глутаматдегидрогеназы у люпина при усвоении нитратного или аммонийного азота среды на этапе автотрофного питания
1. Результаты
2. Обсуждение
ГЛАВА VI. Регуляция глутаминсинтетазы и глутаматдегидрогеназы у люпина при усвоении симбиотически фиксированного азота
1. Результаты
2. Обсуждение
ЛИТЕРАТУРА


. . i . Пик интереса к ГС и ГДГ наблюдался в годы. В этот период основное внимание уделялось изучению механизмов ферментных реакций, катализируемых ГС и ГДГ Шатилов, Евстигнеева и др. Евстигнеева и др. v . Цупрун и др. Регуляция ГС и ГДГ под влиянием различных экзогенных и эндогенных факторов исследовалась в основном на уровне каталитической активности ферментного белка Алехина, Кеженбаева, . . . . Результаты исследований, проведенных в данный период, были обобщены в виде многочисленных обзоров и монографий, из которых отечественные явились важной составляющей Кретович, Измайлов, Евстигнеева, Шатилов, и др. Однако в этот период меньшее внимание уделялось изучению полипептидного состава ферментных молекул, не было достигнуто ясности в вопросе об идентичности составляющих полипептидов и их свойств. РНК и соответствующих полипептидов. Оставался не до конца решенным вопрос о физиологической роли ГДГ. В последнее время использование новых молекулярногенетических и биофизических методов, получение мутантных и трансгенных растений способствовало появлению значительного числа экспериментальных и обзорных работ, посвященных указанным вопросам. Кроме того, особый интерес к ГС в настоящее время связан с появившимися сведениями о е возможной сопряженности с улучшением эффективности использования азота в процессе формирования урожая ii, , i, i, . Исходя из этого, представленный обзор посвящен анализу последних данных, касающихся ГС и ГДГ, но, в то же время, нельзя будет не коснуться и некоторых основополагающих вопросов. ГС К. Ф. 6. i iv . i, . Фермент катализирует АТФзависимую конденсацию аммония и глутамата с образованием глутамина. Длительное время продукт катализируемой ГС реакции глутамин рассматривали как метаболит, способный передавать азот своей амидной группы лишь ограниченному количеству соединений. Открытие НАДФНзависимой глутаматсинтазы глутамат оксоглутарат аминотрансферазы К. Ф. 1. ГОГАТ у бактерий . Фдзависимой ГОГАТ у растений , ii, привело к установлению ГС ГОГАТ цикла и утверждению ключевой роли ГС в процессе ассимиляции аммония. Метаболиты этого цикла глутамат и глутамин являются исходными донорами азота для синтеза большинства азотсодержащих соединений аминокислот, нуклеиновых кислот, хлорофилла, различных веществ вторичного происхождения. Согласно внутриклеточной локализации в листьях растений различают две изоформы ГС цитозольную ГСО и хлоропластную ГС2. В гомогенном состоянии эти изоформы впервые были выделены из листьев гороха Евстигнеева и др. Позднее две изоформы ГС были получены для многих растений. Предполагаемая локализация ГС в митохондриях и других органеллах клетки экспериментально не подтвердилась Vi . . Детальные исследования и ГС2, проведенные в последнее время, подтвердили, что они являются изоферментами и различаются по целому ряду свойств электрофоретической подвижности, оптимуму , величине Км для субстратов ii . i, , . При этом для i характерно конкурентное, а для ГС2 неконкурентное ингибирование метионинсульфоксимином МСО, что свидетельствует о различии в действии активного центра молекул i и ГС2. В году . ГС в листьях, выделили четыре группы растений первая группа облигатные бесхлорофильные растенияпаразиты, например i, i, содержит только i вторая шпинат ii . ii . i . ., томат ii . i i . и др. ГС2 третья Сзрастения ячмень v . iv . vi . i в общей листовой активности ГС четвертая группа Срастения сорго v . . САМ растения отличается от других групп высокой активностью как , так и ГС2. Однако, по мнению В.