Введение к работе
Актуальность темы.
Настоящая работа посвящена изучению механизма ннгибирова-ния и инициации пероксидазно - оксидазной реакции окислеїшя ин-долил-3-уксусной кислоты (ИУК). Интерес к исследованию этой реакции вызван рядом причин. Во-первых, ИУК является важным фито-гормоном, стимулирующим рост растений. Окисление ИУК эндогенными оксидазами, по-видимому, определяют ее активность in vivo. Регуляция же фермеїггативного окисления ИУК in vho происходит при воздействии природных ингибиторов данной реакции, например, некоторых фенольных соединений. Во-вторых, пероксидазно- оксидазнос окисление рада субстратов, в том числе и ИУК и NADH является предметом активного как экспериментального, так и теоретического исследования. Интерес со стороны исследователей вызван прежде всего возможностью наблюдения в этих реакциях широкого спектра сложных динамических режимов: триггерного (бистабильность), автоколебательного с существованием двух предельных циклов (большого и малого), хаоса. Изучение различных режимов является в свою очередь инструментом в исследовании: позволяет строить модель пероксидазно-окси-дазной реакции, выявляя различные ее ветви.
В настоящее время не существует общепринятой точки зрения на механизм протекания реакции ферментативного окисления ИУК и проблемы, связанные с ее ингибированием и активацией. Поэтому целью данной работы являлось изучение основных закономерностей процессов иншбирования и инициации как инструмента в исследовании основных механизмов протекания реакции ферментативного окисления ИУК . Используемые методы исследования - хемилюминесцент-ный и спектрофотометрический.
Были поставлены следующие задачи:
-
Изучить влияние различных фенольних соединений на реакцию ферментативного окисления ИУК пероксидазой хрена (HRP).
-
Исследовать возможность реинициации остановленной реакции различными способами.
3. Создать математическую модель, описывающую явления ин-
гибирования и инициации данной пероксидазно-оксидазной реакции.
Научная новизна.
Обнаружены и исследованы пороговые эффекты при инициации остановленной КК реакции пероксидазно-оксидазного окисления ИУК при добавлении перекиси водорода и под действием видимого света в присутствии фотосенсибилизатора. Проведено сравнение эффективности различных красителей-фотосепсибилизаторов в системе ИУК/КК/НИР/Ог. Построена математическая модель, хорошо описывающая экспериментально наблюдаемые пороговые эффекты.
В ходе изучения влияния ксантеновых красителей на ферментативное окисление ИУК опровергнута распространенная точка зрения о существовании процесса переноса энергии от возбужденного субстрата к красителю в ходе этой реакции.
Научная и практическая ценность.
Полупенные результаты свидетельствуют ь пользу свободно-радикального механизма реакции пероксидазно-оксидазного окисления ИУК, протекающей in vivo . Описывается механизм действия различных фенольных ингибиторов, в том числе и природных, на аэробное ферментативное окисление ИУК, что дает возможность контролировать функции фитогормона ИУК in vivo.
Исследование явлений бистабилъности при ингибировании и инициации реакции окисления ИУК и их моделирование актуальны для направления, изучающего сложные динамические режимы в химических системах.
Апробация работы и публикации.
По теме диссертации сделан доклад на 21-й Конференции Американского Общества Фотобиологов (Чикаго, июнь 1993). Основные результаты диссертации опубликованы в 6 печатных работах.
Объём и структура диссертации.
Диссертация состоит из введения, шести глав, выводов и списка цитируемой литературы. Диссертация изложена на тії страницах, содержит 3 Ч рисунков, О таблиц. Список литературы включает с О наименований.