Содержание к диссертации
ВВЕДЕНИЕ
ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ Глава I. Основные представления о морфогенезе хлоропластов
Развитие пластид в клетках этиолированных
растений
Формирование ламеллярной системы хлоропластов
под действием света Глава 2. О биохимических изменениях в составе липид-белковых комплексов мембран при биогенезе хлоропластов
Глава 3. Гликолипопротеиды мембранной системы пластид при биогенезе хлоропластов Глава 4. Дщиклогексилкарбодиимид-связывающие про-теолипиды мембран, переносящие ионы водорода
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ Материалы
ор ОС ТА
Методы включения ЙР, s и С в проростки in vivo Условия выращивания проростков на минеральных средах с 32Р, 35s и 14С Условия выращивания проростков на растворах с
С- и s-аминокислотами Условия экспонирования проростков в атмосфере
Методы выделения пластид из листьев растении
Выделение пластид из проростков кукурузы Выделение хлоропластов из листьев фасоли и
бобов
Микробиологическое тестирование
Фракционирование пластидных мембран Выделение фракций мембран пластид Выделение водорастворимых белков из пластид
Методы включения 14С-аминокислот в изолированные
пластиды и препараты мембран
Инкубация хлоропластов фасоли с 4С-аминокис-
лотами
Инкубация тилакоидов с 4С-аминокислотами
Инкубация мембран с Н-дициклогексилкарбодиимидом
Фракционирование веществ хлоропластов и тилакоидов Фракционирование веществ хлоропластов Фракционирование веществ тилакоидов Фракционирование липид-белковых 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 липид-белковых комплексах мембран Отделение комплекса анулярных липидов от протеолипидов на колонках с сефадексом ІН-20 Рехроматография протеолипидов с 4С-жирными кислотами на колонке с сефадексом Ш-20 Определение состава жирных кислот во фракции гликолипопротеидов и протеолипидах с помощью ПХ
Ферментативный гидролиз протеолипидов
Анализ аминокислот в белісах пластид при биогенезе
хлоропластов
Методы разделения липид-белковых комплексов и
суммарных белков мембран электрофорезом в
пожакриламидном геле
Системы гельэлектрофореза Определение содержания белков в полиакрил-амидном 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 глико-
липопротеидов
Измерение радиоактивности образцов
Реактивы и вспомогательные материалы РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Глава I. Включение С в липид-бежовые комплексы.
мембран тилакоидов
Глава 2. Биосинтез протеолипидов в изолированных
пластидах
Глава 3. Конкуренция полярных липидов за места
связывания в составе анулярного комплекса, ассоциированного с протеолипидами мембранной системы
пластид
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
В тексте приняты следующие сокращения:
ГЛП - гликолипо протеиды, фраіщия ЛЖ, неосаздаемая из
кислого спиртового (11% этанол, рН 3,0) экстракта при рН 6,5 и избирательно растворимая в хлороформ-метаноле (2:1),
ДГДГ - дигалактозилдиглицерид,
ДСН - додецилсульфат натрия,
ДФГ - дифосфатидилглицерин,
ДЦКД - К,ж'-дащіслогексижарбодишад,
ЛЕК - липид-белковые комплексы, солюбилизирутощиеся из мембран пластид кислым 11% этанолом (рН 3,0),
ГЛГДГ - моногалактозилдиглицерид,
ПА1Г - полиакриламидный гель,
ПЯ - протеолипиды,
ТЕМЕЩ - Н,Н,ж'Ж-тетраметилэтилендиамин,
Трис - трис(гидроксиметил)аьяинометан,
Тріщин - Ж^трис(гидроксиметил)метил/глицин,
ТХУ - трихлоруксусная кислота,
ФГ - фосфатидилглицерин,
ШЕЛ - фосфоенолпируват,
ФИ - фосфатидилинозит,
ФК - фосфатидная кислота,
ФЛ - фосфолипиды,
Ш - фосфатидилглетанол,
ФХ - фосфатидилхолин,
ФЭ - фосфатидилэтаноламин,
ЭДТА - этилендиаминтетрауксусная кислота,
hepes - 4-(2-гидроксиэтил)-1-пиперазинэтансульфоновая кислота.
Введение к работе
Большие задачи, поставленные перед растениеводством Продовольственной программой страны, тесно связаны с вопросами повышения продуктивности фотосинтеза. Решение их во многом определяется состоянием фундаментальных исследований в области молекулярной организации и регуляции функциональных комплексов энергопреобразующих мембран хлоропластов, играющих ведущую роль в реализации первичных процессов фотосинтеза. В непосредственной связи с ламеллярной системой функционируют генетический и трансляционный аппараты хлоропластов. Белоксинтезирую-щая система хлоропластов обеспечивает синтез главной массы полипептидов фотосистемы I и П, а также Н^-АТФ-синтетазы -функциональных комплексов мембран, играющих важную роль в структурной организации ламеллярной системы. Изолированные хлоропласты способны синтезировать ряд мембранных белков, среди которых Ы, /3, субъедишщы сопрягающего фактора, белок 32 кД, цитохром Ь55д, протеолипиды. В настоящее время последние привлекают к себе внимание ввиду их возможной роли в переносе ионов водорода через мембрану тилакоида. Для понимания роли протеолипидов в энергетике хлоропластов необходимо иметь представление как о химическом составе протеолипидов, так и о характере взаимодействия их составных частей, прежде всего белков и липидов. Нерешенной задачей является также вопрос о биосинтезе протеолипидов при биогенезе хлоропластов.
В рамках данного исследования впервые установлена способность изолированных пластид к биосинтезу протеолипидов на разных стадиях биогенеза хлоропластов. Установлена липопептидная природа участков в молекулах протеолипидов, связывающих
дициклогексилкарбодиимид - ингибитор протонной функции ІГ^-АТФ-синтетаз. Изучен состав анулярных липидов, ассоциированных с молекулами протеолипидов мембран при биогенезе хло-ропластов и выявлена конкуренция между галактолипидами и фос-фатидилглицеринами в составе анулярного комплекса, ассоциированного с протеолипидами ламеллярной системы хлоропластов.
В данной работе изучались перспективные для селекции растения, которые в настоящее время являются объектами интенсивных научных исследований в области биохимии фотосинтеза и генетической инженерии. Полученные данные вносят вклад в изучение биосинтеза и структурной организации важной составной части мебранного сектора Б*-АТФаз - протеолипидов, участвующих в транслокации протона через мембрану тилакоида.
Работа в целом посвящена изучению биосинтеза и фракционного состава протеолипидов. как важнейшей составной части лшщд-белковых комплексов ламеллярной системы хлоропластов. Основное внимание было уделено следующим вопросам:
изучению биосинтеза суммы липид-белковых комплексов мембран изолированными хлоропластами, а также in vivo в процессе биогенеза хлоропластов;
изучению биосинтеза протеолипидов в изолированных пластидах;
исследованию состава и свойств комплекса анулярных липидов, ассоциированных с протеолипидами мембранной системы пластид;
изучению роли ковалентно-связанных липидов в молекулярной организации дициклогексилкарбодиимид-связывающих протеолипидов мембран.
ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
