Введение к работе
Актуальность проблемі. Гиббереллины являются представителями большой группы биологически активных соединении дитерпеноидной природы .которые обнаружены во всех исследованных тканях высших растений.В настоящее время гиббереллины интенсивно исследуются, поскольку они вовлекаются в самые разнообразные физиологичес кие процессы организма растений ( Кефели ,t984; Graebe,1987; Yoehihito et al.,1992;Hooley,1992).Одним из наиболее изученных аспектов физиологической роли гиббереллинов является их участии в стимуляции проростання семян злаковых ,в частности у пшеницы. В ходе прорастания зерна ключевая роль принадлежит альфа-амила-эе.Которая является единственным ферментом,обеспечивающим первичный гидролиз нативного крахмала.Продуктами альфа-амилаз-ного гидролиза ногут быть простые сахара ,используемые для роста зародыша в качестве энергетического cy6cTpaTa(Hildebrant, Hymowitz,1981). Установлено,что альфа-амилаза отсутствует в сухом aepne(Dausssant et al.,19?7) и активация ее происходит под влиянием гибберелловой кислоты (TK)(Varty et al.,1982). До настоящего времени не проводился подробный анализ биохимического механизма действия этого фитогормона на амилазосекрети-рующие клетки зерна. Показано , что действие ГК в зерне пшеницы на секрецию альфа-амилазы опосредуется метаболизмом мембранных фосфолипидов ,в том числе фосфоииоэитидов функционально тесно взаимосвязанных с изменением внутриклеточного содержания кальция, а также активацией Са2*,фосфолипид зависимой протеинкинаэы С (ПК C)(Hirbahar et al., 1982). Можно было предполагать, что мобилизация кальция , также как и активация ПК С, является необходимым звеном во внутриклеточном механизме стимулирующего действия ГК на образование и секрецию альфа-амилазы зерна пшеницы. В связи с отмеченным изучение внутриклеточного механизма действия ГК на амилаэообразующую и секреторную функцию клеток алейронового слоя зерна пшеницы является актуальной задачей современной биохимии растений.
Цель я задача работы. Целью работы было изучение биохимического механизма регуляции синтеза и секреции альфа амилазы в алейроновом слое зерна пшеницы при участии гибберелловой кислоты , а также оценка роли и вклада ионов кальция и Саг+,фосфолипид зависимой протеинкинаэы С в механизме действия фитогормона на биосинтез, секрецию и изофернентный спектр альфа -амилаз.
- г -
В соответствии с этой целью б настоящей работе решались следую щие задачи:
1. Изучить участие клеточного протеосинтеза в механизме стимулирующего действия ГК на активность клеточной и секретиро-ванной из алейронового слоя альфа-амилазы с помощью ингибитор-ного анализа и по включению меченых аминокислот, а также исследовать вклад индуцированного фитогормоном белкового синтеза в образовании альфа-амилазы.
2.Изучить участие внутриклеточных мессенджерных систем свободных ионов кальция и Са2+, фосфолипид зависимой протеинки-назы С - в реализации амилаэостимулирующего эффекта ГК.
3. Исследовать значимость изменения изоферментного спектра альфа-амилаз в гормонстимулированной активации ферментов. Научная новизна и практическая ценность работы. В работе показано, что экзогенно добавленные ионы Са не участвуя в ГК-сти-мулированном синтезе молекулы альфа-амилазы, являются необходимыми в действии ГК только на секрецию предобразованных, запасенных ранее иэоформ альфа-амилазы. Впервые установлен взаимопотенциирующий (синергетический) эффект ионов кальция на ГК стимулированную секрецию определенных групп иэоферментов альфа-амилазы.С использованием специфических ингибитора и активатора Саг*,фосфолипид зависимой протеинкинаэы С установлено участие фермента в ГК активированной образовании изоформ альфа-амилазы. Выполненная работа носит теоретический характер. Полученные в ходе исследования данные расширяют представления о биохимических механизмах регуляции проростання зерна пшеницы под действием фитогормонов.
Апробация работы.Материалы работы доложены на V конференции биохимиков республик Средней Азии и Казахстана (Ташкент, 1991), на III Всероссийском сьезде физиологов растений (Санкт-Петербург,1993), на конференциях молодых ученых КазГУ им. Аяь-Фараби (Алматы,1990,1992) .
Публикации. Результаты диссертации опубликованы в 5 печатных работах.
Структура и объем работы.Диссертационная работа состоит из введения ,обзора литературы,описания материалов и методов исследования, результатов исследований и их обсуждения,заключения,выводов. Работа изложена на 123 страницах машинописного текста ,ил-