Введение к работе
Актуальность проблемы. В живой природе среди огромного разнообразия регуляторов биохимических процессов особое место занимают кислородные супероксидные радикалы. Они образуются в результате действия различных оксидоредуктаз и могут опосредовать жизненно важные биохимические процессы. В то же время супероксидные радикалы являются сильно токсичными для живых систем и способны вызывать деструкцию мембран, ДНК, белков, полисахаридов, вступая в химические реакции с различнымии метаболитами. Поэтому природа обеспечила все живые организмы, как аэробные, так и анаэробные, великолепной протектирующей от токсического действия супероксидных радикалов ферментной 'системой, состоящей из супероксиддисмутазы и каталазы. Сугороксйддисмутазы используют в качестве субстратов 0~2 радикалы, катализируя их спонтанную дисмутацию с образованием кислорода и перекиси . водорода,таким образом регулируя концентрацию этих радикалов. В зависимости от содержания металла, супероксиддисмутазі' бывают Си, Zn -содержащие и Мл- или Fe-содержащш. В прокариотах встречаются или Мп-, или Fe- содержащие супероксиддисмутазы, являющиеся филогенетически родственными ферментами, в то время как Си, Zn . - содержащие супероксиддисмутазы имеют другие филогенетические корни и встречаются,' в основном, в зукариотах. Многие терминальные медьсодержащие оксвдазы, кроне своей основной функции, обладают также супероксиддисмутазной активностью. Терминальной оксидазой почвенной нитритредуцирующей бактерии Pseudomonas aeruginosa является нитритредуктаза (цитохрсм cfl , цитохромоксидэза>. Это четырехгемовый димерный фермент, не содержащий меди. В зависимости от условий роста микроорганизма нитритредуктаза в качестве терминального акцептора электронов может использовать как нитрит, так и кислород.
Цель и задачи исследования. Выяснение механизма переключения микроорганизма с нитратного на кислородное дыхание представляет большой интерес. Возможно, этот процесс связан с наличием биологических регуляторов, ингибирующих или активирующих, в зависимости от культивационной среды, соответствующую активность терминальных ферментных систем. Обнаружение такого регулятора
явилось бы важным этапом в изучении процессов денитрификации, приобретающих все большую актуальность в связи с обострением экологической проблемы загрязнения почвы нитратами и увеличения концентрации последних в пищевых продуктах. В связи с вышеизложенным, целью нашей работы было выделение и изучение супероксиддисмутазы изРз._ aeruginosa, болееі подробное изучение свойств цитохромоксидазы (цитохрома сй1, нитритредуктазы) и поиск биологических регуляторов терминальной дыхательной цепи этого микроорганизма.
Научная новизна. В результате наших исследований мы обнаружили:
а) новый медьсодержащий белок, изучили его физико-химические
свойства и связь с нитритредуцирующей системой;
б) новую активность нитритредуктазы - супероксидцисмутазную
ьлтивность, сравнимую с активностью железо-содержащей СОД из
микроорганизмов;
в) разработали метод выделения и очистки Fe-СОД из
Ps.aeruginosa и изучили некоторые ее физико-химические свойства.
Апробация работы. Результаты исследований были доложены на всесоюзной конференции по магнитному резонансу (Черноголовка, 1981г.), на Ж Советско-Шведском симпозиуме по физико-химической биологии ( Тбилиси, 1981г.), были представлены на 1-ой всесоюзной конференции "Кинетика и механизм электронного переноса в белковых системах и их моделях" (Вильнюс, 1985).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 работ.
Структура диссертации. Диссертация изложена на 91 стр. машинописного текста с 3 таблицами и 20 рисунками. Диссертация состоит из Введения, 4 Глав, Заключения, Выводов и Списка литературы. Список литературы включает 135 работ.
