Окисна модифікація білків у Arabidopsis thaliana дикого типу та мутантної лінії КО-СAT2 за дії теплового стресу

  • Т. О. Руснак Кафедра молекулярної генетики та біотехнології, Чернівецький національний університет імені Юрія Федьковича Україна, 58012, м. Чернівці, вул. Коцюбинського, 2
  • Р. А. Волков Кафедра молекулярної генетики та біотехнології, Чернівецький національний університет імені Юрія Федьковича Україна, 58012, м. Чернівці, вул. Коцюбинського, 2Кафедра молекулярної генетики та біотехнології, Чернівецький національний університет імені Юрія Федьковича Україна, 58012, м. Чернівці, вул. Коцюбинського, 2
  • І. І. Панчук Кафедра молекулярної генетики та біотехнології, Чернівецький національний університет імені Юрія Федьковича Україна, 58012, м. Чернівці, вул. Коцюбинського, 2

Анотація

Мета. Денатурація білків і збільшення утворення активних форм кисню (АФК ) викликають пошкодження рослинних клітин при тепловому стресі. Метою дослідження було з’ясування можливої захисної ролі ізоформи каталази CAT2 у Arabidopsis thaliana при підвищених температурах. Методи. Листки рослин арабідопсису дикого типу та нокаутного мутанта КО-Cat2 піддавалися тепловій обробці. За розвитком реакції на тепловий стрес спостерігали, порівнюючи інтенсивність карбонілювання білків під дією АФК. Результати. Встановлено, що втрата ізоформи CAT2 у нокаут-мутанта викликає хронічний оксидативний стрес навіть у рослин, вирощених за оптимальних умов. Зокрема, було виявлено посилення карбонілювання білків у інтактних листках мутантних рослин у порівнянні з рослинами дикого типу. Антиоксидантні захисні механізми, які активуються у відповідь на хронічний оксидативний стрес, ефективні в обмеженні перекисного окислення ліпідів, але не ефективні у запобіганні карбонілювання білків. Ця конститутивна активація захисних механізмів забезпечує короткостроковий (1 год) захист мутантних рослин при тепловому стресі. Однак при тривалій жорсткій тепловій обробці (44 °С, 4 год) захисні механізми у мутантних рослин переважно піддаються виснаженню, що призводить до посилення карбонілювання білків. Висновки. CAT2 бере участь у захисті рослинної клітини від термооксидативного стресу і є особливо важливою для обмеження карбонілювання білків.

Ключові слова: Arabidopsis thaliana, тепловий шок, карбонільні групи білків, нокаут-мутанти.

Біографія автора

Т. О. Руснак, Кафедра молекулярної генетики та біотехнології, Чернівецький національний університет імені Юрія Федьковича Україна, 58012, м. Чернівці, вул. Коцюбинського, 2