Л. Х. Гордон доктор биологических наук, профессор
Молекулярная масса белков, кДа
жүктеу/скачать 3,42 Mb. Pdf көрінісі
|
Тарчевский
| Молекулярная масса белков, кДа
Рис. 7. Влияние цАМФ на фосфорилирование белков трехднев- ных проростков гороха [Каримова, Жуков, 1991] 1 - контроль: срезанные побеги переносили на 2 ч черешками в во- ду, затем еще на 2 ч - в раствор меченного по 32 Р ортофосфата; 2 - сре- занные растения переносили на 2 ч в раствор 1 мкМ цАМФ, затем еще на 2 ч - в раствор меченного по 32 Р ортофосфата Субстратами в протеинкиназной реакции являются Mg- АТФ и фосфорилируемый белок. Белковые субстраты мо- гут быть одновременно субстратами для цГМФ- и цАМФ- зависимых протеинкиназ по одним и тем же остаткам сери- на (треонина), но скорость цАМФ-зависимого фосфорили- рования в 10-15 раз больше, чем у цГМФ-зависимых протеин- киназ [Cohen, 1980]. Субстраты цАМФ-зависимых протеин- киназ располагаются во всех частях клетки: цитозоле, эндо- плазматическом ретикулуме (ЭПР), аппарате Гольджи, сек- реторных гранулах, цитоскелете и ядре. Из клеток растений были выделены протеинкиназы, активируемые экзогенным цАМФ, например, из колеоп- тилей кукурузы - протеинкиназа 36 кДа [Janistyn, 1986; 1988]. Като и соавт. [Kato et al., 1983] выделили из ряски Lemna paucicostata три типа протеинкиназ: 165, 85 и 145 кДа, одна из которых ингибировалась цАМФ, другая ак- тивировалась цАМФ и третья была цАМФ-независимой. Второй тип протеинкиназ фосфорилировал полипептиды 59, 19, 16 и 14 кДа. Экзогенный цАМФ вызывал изменения (в основном, ин- гибирование) фосфорилирования ряда полипептидов хло- ропластов, опосредованного участием протеинкиназ [Khurana et al, 1996]. Один из первых генов протеинкиназы, клонированных в растениях, был похож на семейство протеинкиназ А живот- ных по последовательностям нуклеотидов [Lowton et al., 1989]. Имеются примеры сходства аминокислотных последо- вательностей протеинкиназ А из растений (их гомологию) с протеинкиназами А животных. Несколько групп исследова- телей сообщили о клонировании генов, гомологичных гену протеинкиназы А (обзорные работы: [Assman, 1995; Stone, Walker, 1995]). Протеинкиназа из петунии фосфорилировала специфичный синтетический субстрат протеинкиназы А [Polya, Bovman, 1991]. Сообщалось о том, что добавление цАМФ к экстрактам растений стимулирует фосфорилирова- ние специфичных белков [Assman, 1995]. Исследование мест фосфорилирования в фенилаланин-аммиак-лиазе (ФАЛ) - ключевом ферменте биосинтеза фитоалексинов, обнаружило сайты, специфичные для протеинкиназы A [Bolwell, 1995]. Использование высокоспецифичного белкового инги- битора (БИ) цАМФ-зависимых протеинкиназ [Walsh et al., 1971] позволило подтвердить предположение [Newton, Brown, 1986], что цАМФ-зависимые протеинкиназы могут быть активированы эндогенным цАМФ еще в процессе приготовления образца: БИ подавлял базальную протеин- киназную активность экстрактов из листьев в разных опы- тах на 30-50% [Каримова, 1994]. Интермедиаты липоксиге- назной сигнальной системы ГДК и МеЖК активировали в присутствии цАМФ протеинкиназную активность на 33- ^8% [Каримова и др., 19996]. Салициловая кислота инду- цировала повышение уровня цАМФ-зависимой фосфори- лированности полипептидов 74, 61 и 22 кДа в листьях горо- ха [Мухаметчина, 2000]. цАМФ-стимулируемая протеинки- назная активность растворимых белков листьев гороха за- висела от концентрации Са 2+ [Каримова и др., 1989; Тар- чевская, 1990; Каримова, Жуков, 1991], причем фермента- тивная активность обнаруживалась также в изолированных клеточных стенках, ядрах, плазматических мембранах. В растениях найдены гены, кодирующие фермент про- теинфосфатазу, мишенью которой являются белки, фосфо- рилированные с помощью протеинкиназы А. Для характеристики аденилатциклазной сигнальной сис- темы чрезвычайно важен факт обнаружения в растениях генов, кодирующих белковые факторы регуляции транс- крипции, которые имеют протяженные последовательно- сти нуклеотидов, гомологичные CREB S - цАМФ-связываю- щему фактору транскрипции у животных [Bolwell, 1995]. Многочисленные данные о влиянии цАМФ на ионные каналы клеток растений и относительно слабая экспери- ментальная база представлений о возможности передачи сигналов от цАМФ через фосфорилирование белковых фа- кторов регуляции транскрипции в геном, с одной стороны, укрепляют позиции сторонников существования непрямого (через активацию ионных каналов) сигнального аденилат- циклазного пути и, с другой, заставляют усилить попытки получения доказательств функционирования прямого цАМФ-сигнального пути. |