Содержание к диссертации
Стр.
ВВЕДЕНИЕ 5
ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
Современные представления о механизме фотосинтетического фосфорилирования 7
Сопрягающий фактор (СФ-j-) Н+-АТФазного комплекса хлоропластов ....... ........ I 18
Физико-химические свойства молекулы ... 19
Четвертичная структура . 22
АТФ-гидролазная активность фермента; способы ее индуцирования 30
Ключевая роль в регулировании сопряжения между транспортом электронов и синтезом АТФ. Модификация активности природными соединениями 36
ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 40
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
Глава I. УСОВЕРШЕНСТВОВАННЫЙ МЕТОД ВЫДЕЛЕНИЯ СОПРЯГАЮЩЕГО ФАКТОРА ИЗ ХЛОРОПЛАСТОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ФЛУОРЕСЦЕНТНОГО КРИТЕРИЯ ГОМОГЕННОСТИ
Выделение и очистка СФ1 58
Флуоресцентные свойства и флуоресцентный критерий чистоты фермента 60
Эффективность очистки на Сефадексе Г-200. . 67
Кинетические характеристики гомогенного препарата 68
Влияние ингибиторов ..... 72
Глава П. ХАРАКТЕРИСТИКА ВЖЯНИЯ КВЕРЦЕТЙНА И БИКАРБОНАТА НА ИЗОЛИРОВАННЫЙ СФд;
П.І. Влияние кверцетина на АТФ-гидролазную ак
тивность 76
Стр.
П.2. Комплекс кверцетин-металл как взаимо
действующая с сопрягающим фактором форма
флавоноида 81
П.З. Кверцетин-индуцируемые изменения конфор-
мациопного состояния CФJ . . 83
П.4. Зависимость АТФазной активности от кон
центрации бикарбоната и эффект совместно
го действия кверцетина и ионов НСО^"". . 87
Глава Ш. ИНДИВИДУАЛЬНОЕ И СОВМЕСТНОЕ ДЕЙСТВИЕ ФЛАВОНОИДА
И БИКАРБОНАТА НА ПРОЦЕСС ФОТОФОСФОРИЛИРОВАНИЯ . 95
Глава ІУ. РЕГУЛИРОВАНИЕ СКОРОСТИ ФОТОСИНТЕЗА В ИНТАКТНЫХ
ХЛОРОПЛАСТАХ И ЦЕЛЫХ КЛЕТКАХ КВЕРЦЕТИНОМ И БИ- .
КАРБОНАТОМ 106
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 116
ВЫВОДЫ 124
Литература 126
Список сокращений и обозначений
ДТЕ - дитиоэритритол
ДЦКД - дициклогексилкарбодиимид
ПХМБ - п.хлормеркурибензойная кислота
ТБСГСІ - трибутилолово хлорид
СІССР - хлоркарбонилцианидфенилгидразон
ФМС - феназшшетасульфат
ЭДТА - этилендиаминтетраацетат
ДМ +~ трансмембранная разность электрохимических потенциалов протонов
д рН - трансмембранный градиент рН
^vj/ - трансмембранная разность электрических потенциалов
БСА -. сывороточный альбумин быка
Введение к работе
Изучение механизмов регулирования функций, процессов и частных реакций в растительном организме представляет собой одну из фундаментальных задач современной физиологии растений, решением которой обусловлена возможность управления его фото-биосинтетической деятельностью. Особое значение имеет познание арсенала средств, используемых фотосинтезирующей клеткой для авторегуляции процесса фотосинтетического фосфорилирования как энергетической основы ее метаболизма. В процессе фотофосфори-лирования ключевое положение занимает комплекс обратимой Н+~ АТФазы, утилизирующей энергию разности электрохимических потенциалов ионов Н+ в концевую фосфатную связь молекулы АТФ. Это определяет актуальность исследований механизмов эндогенного контроля активности Н+-АТФазы. Вместе с тем, регуляторный аспект ее функционирования еще не подвергнут детальному и систематическому исследованию.
Синтез или гидролиз АТФ осуществляется каталитическим компонентом Н+-АТФазного комплекс а,-собственно АТФазой, сопрягающим фактором I, СФ-j-. В силу своей молекулярной организации -сложной четвертичной структуры, наличия пунктов связывания эффекторов, конформационной лабильности,--СФ2 служит точкой приложения для различных регулирующих агентов. К настоящему времени подтверждена зависимость активности фермента от широкого круга физико-химических факторов внутриклеточной среды. Однако, природа метаболитов, контролирующих его активность, остается неясной.
При экзогенном действии активность СФ-^ эффективно инги-бируется одной из групп растительных фенолов'- флавоноидными
- б -
агликонами, биосинтез которых происходит в хлоропластах и тесно связан с процессом фотосинтеза. Наряду с этим, некоторые органические и неорганические анионы оказывают на COj стимулирующее влияние. Часть из них, такие как бикарбонат, фосфат, малеат постоянно присутствуют в хлоропластах; их концентрация сильно варьирует в зависимости от конкретных условий осуществления фотосинтеза.
Изменение активности сопрягающего фактора в результате действия стимулирующих анионов и флавоноидных агликонов может играть роль регуляторного механизма Н+-АТФазы. Возможность существования подобного механизма не исследована. Поэтому, экспериментальный анализ влияния этих соединений на СФ| и весь комплекс осуществляемых при его участии процессов стал целью настоящей работы.
Исходя из цели работы, была поставлена задача - изучить влияние флавоноида кверцетина и анионов НСОз" на:
активность и конформационное состояние изолированного сопрягающего фактора;
процессы синтеза и гидролиза АТФ в изолированных хлоропластах;
фотосинтез выделенных интактных хлоропластов растений и клеток водорослей.
- 7 ~
