Активность антиоксидантных ферментов полиэкстремофильных дрожжей Yarrowia lipolytica при развитии окислительного стресса в ходе продолжительного культивирования

Автор: Секова Варвара Юрьевна, Боброва Екатерина Алексеевна, Исакова Елена Павловна, Дерябина Юлия Ивановна

Журнал: Бюллетень науки и практики @bulletennauki

Статья в выпуске: 12 т.6, 2020 года.

Бесплатный доступ

Перекись водорода является одной из наиболее распространенных активных форм кислорода, способной свободно диффундировать через клеточные мембраны, вызывая изменения редокс-статуса клеток и развитие окислительного стресса. В работе показано, что эффекты, вызываемые перекисью водорода, дозозависимы и могут вызывать как повреждение клеток, так и усиление их устойчивости к окислительному стрессу. В данной работе изучалось влияние различных доз H2O2 на редокс-статус клеток дрожжей Yarrowia lipolytica в процессе долговременного культивирования. Было показано, что введение оксиданта в логарифмической стадии роста имеет отсроченный эффект на уровень АФК в поздней стационарной стадии роста. При этом зависимость окислительно-восстановительного статуса от вводимой концентрации не линейна, что позволяет предположить инициацию различных сигнальных механизмов разными концентрациями оксиданта.

Еще

Дрожжи, окислительный стресс, каталаза, супероксиддисмутаза, активные формы кислорода

Короткий адрес: https://sciup.org/14117721

IDR: 14117721 | DOI: 10.33619/2414-2948/61/02

Список литературы Активность антиоксидантных ферментов полиэкстремофильных дрожжей Yarrowia lipolytica при развитии окислительного стресса в ходе продолжительного культивирования

Ruttkay-Nedecky B., Nejdl L., Gumulec J., Zitka O., Masarik M., Eckschlager T.,.. Kizek R. The role of metallothionein in oxidative stress // International journal of molecular sciences. 2013. V. 14. №3. P. 6044-6066. DOI: 10.3390/ijms14036044
Bleier L., Wittig I., Heide H., Steger M., Brandt U., Dröse S. Generator-specific targets of mitochondrial reactive oxygen species // Free Radical Biology and Medicine. 2015. V. 78. P. 1-10. DOI: 10.1016/j.freeradbiomed.2014.10.511
Ludovico P., Burhans W. C. Reactive oxygen species, ageing and the hormesis police // FEMS yeast research. 2014. V. 14. №1. P. 33-39. DOI: 10.1111/1567-1364.12070
Semchyshyn H. M., Valishkevych B. V. Hormetic effect of H2O2 in Saccharomyces cerevisiae: involvement of TOR and glutathione reductase // Dose-Response. 2016. V. 14. №2. P. 1559325816636130. DOI: 10.1177/1559325816636130
Baccolo G., Stamerra G., Coppola D. P., Orlandi I., Vai M. Mitochondrial Metabolism and Aging in Yeast // Mitochondria and Longevity. 2018. 1-33. DOI: 10.1016/bs.ircmb.2018.05.001
Vasylkovska R., Petriv N., Semchyshyn H. Carbon Sources for Yeast Growth as a Precondition of Hydrogen Peroxide Induced Hormetic Phenotype // International Journal of Microbiology. 2015. V. 2015. P. 1-8.
DOI: 10.1155/2015/697813
Burdyliuk N., Bayliak M. Effects of Long-Term Cultivation on Medium with Alpha-Ketoglutarate Supplementation on Metabolic Processes of Saccharomyces cerevisiae // Journal of aging research. 2017. V. 2017.
DOI: 10.1155/2017/8754879
Parey K., Haapanen O., Sharma V., Köfeler H., Züllig T., Prinz S.,.. Kühlbrandt W. High-resolution cryo-EM structures of respiratory complex I: Mechanism, assembly, and disease // Science advances. 2019. V. 5. №12. P. eaax9484.
DOI: 10.1126/sciadv.aax9484
Maclean A. E., Kimonis V. E., Balk J. Pathogenic mutations in NUBPL affect complex I activity and cold tolerance in the yeast model Yarrowia lipolytica // Human molecular genetics. 2018. V. 27. №21. P. 3697-3709.
DOI: 10.1093/hmg/ddy247
Rzechonek D. A., Day A. M., Quinn J., Mirończuk A. M. Influence of ylHog1 MAPK kinase on Yarrowia lipolytica stress response and erythritol production // Scientific reports. 2018. V. 8. №1. P. 1-12.
DOI: 10.1038/s41598-018-33168-6
Arinbasarova A. Y., Machulin A. V., Biryukova E. N., Sorokin V. V., Medentsev A. G., Suzina N. E. Structural changes in the cell envelope of Yarrowia lipolytica yeast under stress conditions // Canadian journal of microbiology. 2018. V. 64. №5. P. 359-365.
DOI: 10.1139/cjm-2018-0034
Kolhe N., Zinjarde S., Acharya C. Impact of uranium exposure on marine yeast, Yarrowia lipolytica: Insights into the yeast strategies to withstand uranium stress // Journal of hazardous materials. 2020. V. 381. P. 121226.
DOI: 10.1016/j.jhazmat.2019.121226
Walker C., Ryu S., Haridas S., Na H., Zane M., LaButti K.,.. Trinh C. T. Draft Genome Assemblies of Ionic Liquid-Resistant Yarrowia lipolytica PO1f and Its Superior Evolved Strain, YlCW001 // Microbiology resource announcements. 2020. V. 9. №9.
DOI: 10.1128/MRA.01356-19
Секова В. Ю., Гесслер Н. Н., Исакова Е. П., Антипов А. Н., Дергачева Д. И., Дерябина Ю. И., Трубникова Е. В. Окислительно-восстановительный статус экстремофильных дрожжей Yarrowia lipolytica при адаптации к рН-стрессу // Прикладная биохимия и микробиология. 2015. Т. 51. №6. С. 570-570.
DOI: 10.7868/S0555109915060136
Davey H., Guyot S. Estimation of Microbial Viability Using Flow Cytometry // Current Protocols in Cytometry. 2020. V. 93. №1. P. e72.
DOI: 10.1002/cpcy.72
Дергачева Д. И., Машкова А. А., Исакова Е. П., Гесслер Н. Н., Дерябина Ю. И. Действие ресвератрола и дигидрокверцетина на физиолого-биохимические характеристики полиэкстремофильных дрожжей Yarrowia lipolytica в условиях температурного стресса // Прикладная биохимия и микробиология. 2019. Т. 55. № 2. С. 158-165.
DOI: 10.1134/S0555109919020041
Martins D., English A. M. Catalase activity is stimulated by H2O2 in rich culture medium and is required for H2O2 resistance and adaptation in yeast // Redox biology. 2014. V. 2. P. 308-313.
DOI: 10.1016/j.redox.2013.12.019
Marinho H. S., Cyrne L., Cadenas E., Antunes F. The cellular steady-state of H2O2: latency concepts and gradients // Methods in Enzymology. Academic Press. 2013. V. 527. P. 3-19.
DOI: 10.1016/B978-0-12-405882-8.00001-5
Branco M. R., Marinho H. S., Cyrne L., Antunes F. Decrease of H2O2 plasma membrane permeability during adaptation to H2O2 in Saccharomyces cerevisiae // Journal of Biological Chemistry. 2004. V. 279. №8. P. 6501-6506.
DOI: 10.1074/jbc.M311818200
Гордеева А. В., Звягильская Р. А., Лабас Ю. А. Взаимосвязь между активными формами кислорода и кальцием в живых клетках обзор // Биохимия. 2003. Т. 68. №10. С. 1318-1322.
Scandalios J. G. Oxidative stress: molecular perception and transduction of signals triggering antioxidant gene defenses // Brazilian journal of medical and biological research. 2005. V. 38. №7. P. 995-1014.
DOI: 10.1590/S0100-879X2005000700003
Zhang N., Cao L. Starvation signals in yeast are integrated to coordinate metabolic reprogramming and stress response to ensure longevity // Current genetics. 2017. V. 63. №5. P. 839-843.
DOI: 10.1007/s00294-017-0697-4
Yang W., Hekimi S. A mitochondrial superoxide signal triggers increased longevity in Caenorhabditis elegans // PLoS Biol. 2010. V. 8. №12. P. e1000556.
DOI: 10.1371/journal.pbio.1000556
Zhang J. et al. ROS and ROS-mediated cellular signaling // Oxidative medicine and cellular longevity. 2016. V. 2016.
DOI: 10.1155/2016/4350965

Еще

Статья научная