Глутатион-редуктаза вакуоли. Сравнение активности глутатионредуктазы вакуолей и тканевого экстракта красной свеклы (Beta vulgaris L.)

Глутатион-редуктаза вакуоли. Сравнение активности глутатионредуктазы вакуолей и тканевого экстракта красной свеклы (Beta vulgaris L.)

Автор: Прадедова Е.В., Нимаева О.Д., Саляев Р.К.

Журнал: Журнал стресс-физиологии и биохимии @jspb

Статья в выпуске: 1 т.12, 2016 года.

Бесплатный доступ

Глутатионредуктаза (GR, EC 1.8.1.7) представляет собой фермент, который уменьшает окисленный глутатион (GSSG) и, таким образом, регулирует окислительно-восстановительное состояние глутатиона (GSH / GSSG). GR изучалась на большинстве растений. Этот фермент идентифицирован в хлоропластах и ​​цитозоле, поэтому эти клеточные компартменты считаются основным местом локализации фермента. В то же время известно немного о вакуолях GR. Нет никаких убедительных доказательств для доказательства наличия или отсутствия этого фермента в вакуолях. Активность GR была обнаружена в вакуолях корневых клеток красной свеклы (Beta vulgaris L.). Уровень активности, оптимальный рН и изоферментный состав ГР сравнивали в вакуолях и тканевом экстракте корня свеклы. Активность Vacuolar GR была довольно высокой, она была в 1,5-2 раза выше активности тканевого экстракта. Оптимальный рН фермента всех объектов был идентичен. рН-оптимум зависит от природы пиридинового нуклеотида: рН 7,0-8,0 является оптимальным диапазоном с NADPH; pH 5,0 - с помощью NADH. Активность GR вакуолей и тканевых экстрактов снижалась в присутствии неконкурентного ингибитора 1-хлор-2,4-динитробензола (CDNB), что указывало на специфичность этой ферментативной реакции. Две зоны с активностью глутатионредуктазы были идентифицированы в вакуолях и тканевых экстрактах с использованием метода зимографии для определения ферментативной активности в ПААГ после электрофореза белков. Принадлежность к изоформам GR этих полос подтверждена иммуноферментным анализом (вестерн-блоттинг). Электрическая подвижность изоформ объектов исследования существенно не отличалась. Сделан вывод о том, что биохимические характеристики вакуолярной глутатионредуктазы по существу идентичны биохимическим характеристикам других локализационных GR.

Еще

Короткий адрес: https://sciup.org/14323986

IDR: 14323986

Список литературы Глутатион-редуктаза вакуоли. Сравнение активности глутатионредуктазы вакуолей и тканевого экстракта красной свеклы (Beta vulgaris L.)

  • Abhilash P.C., Jamil S., Singh N. (2009) Transgenic plants for enhanced biodegradation and phytoremediation of organic xenobiotics. Biotechnology Advances, 27, 474-488
  • Anderson J.V., Hess J.L., Chevone B. (1990) Purification, Characterization, and Immunological Properties for Two Isoforms of Glutathione Reductase from Eastern White Pine Needles. Plant Physiol., 94, 1402-1409
  • Aravind P., Narasimha M., Prasad V. (2005) Modulation of cadmium-induced oxidative stress in Ceratophyllum demersum by zinc involves ascorbate-glutathione cycle and glutathione metabolism. Plant Physiol. Biochem., 43, 107-116
  • Bilzer M., Krauth-Siegel R.L., Schirmer R.H., Akerboom T.P.M., Sies H., Schulz G.E. (1984) Interaction of a glutathione S-conjugate with glutathione reductase Kinetic and X-ray crystallographic studies. Eur. J. Biochem., 138, 373-378
  • Boggaram V., Larson K., Mannervik B. (1978) Characterization of glutathione reductase from porcine erythrocytes. Biochim. Biophys. Acta, 527, 337-347
  • Bradford M. (1976) A rapid and sensitive method for the quantitation of protein utilising the principal of protein-dye binding. Anal. Biochem., 72, 248-254
  • Buzard J.A., Kopko F. (1963) The Flavin Requirement and Some Inhibition Characteristicsof Rat Tissue Glutathione Reductase. J. of Biol. Chemistry, 238, 464-468
  • Carlberg I., Mannervik B. (1985) Glutathione reductase. Methods Enzymol. 113, 484-490
  • Catty D. (1988) Antibodies, Volume 1: A practical approach. D. Catty (ed), IRL Press: Oxford and Washington, 203 p
  • Dixon D.P., Cummins I., Cole D.J., Edwards R. (1998) Glutathione-mediated detoxification systems in plants. Current Opinion in Plant Biology., 1, 258-266
  • Edwards G.E., Nakamoto H., Bunell J.N., Hatch M.D. (1985) Pyruvate, Pi dikinase and NADP-malate dehydrogenase in C4 photosynthesis: properties and mechanism of light/dark regulation. Annu. Rev. Plant Physiol., 36, 255-286
  • Edwards E.A., Rawsthorne S., Mullineaux P.M. (1990) Subcellular distribution of multiple forms of glutathione reduetase in leaves of pea (Pisum sativum L.). Planta, 180, 278-284
  • Gaal O., Medgyesi G.A., Vereczkey L. (1980) Electrophoresis in the separation of biological macromolecules. New York: John Wiley & Sons Ltd, 422 p
  • Kulinskiy V.I., Kolesnichenko L.S. (2009) System of glutathione I. Synthesis, transport, glutathione transferase, glutathione peroxidase. Biomedical Chemistry, 55, 255-277
  • Levites E.V. (1986) Genetics of plant isozymes. Nauka: Sibir. Dep., 144 p
  • Marty L., Siala W., Schwarzlander M., Fricker M.D., Wirtz M., Sweetlove L.J., Meyer Y., Meyer A.J., Reichheld J.P., Hell R. (2009) The NADPH-dependent thioredoxin system constitutes a functional backup for cytosolic glutathione reductase in Arabidopsis. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 106, 9109-9114
  • Noctor G., Queval G., Mhamdi A. Chaouch S., Foyer C.H. (2011) Glutathione. The Arabidopsis Book. Published By: The American Society of Plant Biologists 9, 2-32. URL: http://www.bioone.org/doi/full/10.1199/tab.0142
  • Pai E.F., Schulz G.E. (1983) The catalytic mechanism of glutathione reductase as derived from X-ray diffraction analyses of reaction intermediates. J. Biol. Chem., 258, 1752-1757
  • Pradedova E.V., Tolpygina O.A., Isheeva O.D., Putilina T.E., Salyaev R.K. (2010) Glutathione and glutathione-S-transferase activities of the vacuoles of the beet roots (Beta vulgaris L.). Doklady Biological Sciences, 433, 275-278
  • Queval G., Jaillard D., Zechmann B., Noctor G. (2011) Increased intracellular H2O2 availability preferentially drives glutathione accumulation in vacuoles and chloroplasts. Plant Cell and Environ., 34, 21-32
  • Rao C., Reddy A.R. (2008) Glutathione reductase: a putative redox regulatory system in plant cells/Sulfur assimilation and abiotic stress in plants. N.A. Khan, S. Singh, S. Umar (ed). The Netherlands: Springer-Verlag,111-147
  • Rautenkranz A.F., Li L., Machler F., Martinoia E., Oertli J. J. (1994) Transport of Ascorbic and Dehydroascorbic Acids across Protoplast and Vacuole Membranes Isolated from Barley (Hordeum vulgare l. cv Gerbel) Leaves. Plant Physiol., 106, 187-193
  • Righetti P.G. (1983). Isoelectric Focusing: Theory, Methodology and Applications. Elsevier: Amsterdam, 385 c
  • Salyaev R.K., Kuzevanov V.Y., Khaptogaev S.B. and Kopytchuk V.N. (1981) Isolation and purification of vacuoles and vacuolar membranes from plant cells. Russ. J. Plant Physiol., 25, 1295-1305
  • Shigeoka S., Onishi T., Nakano Y. and Kitaoka S. (1987) Characterization and physiological function of glutathione reductase in Euglena gracilisz. Biochem. J., 242, 511-515
  • Tommasini R., Martinoia E., Grill E., Dietz K.J. and Amrhein N. (1993) Transport of oxidized glutathione into barley vacuoles: evidence for the involvement of the glutathione-S-conjugate ATPase. Zeitschrift Naturforsch., 48, 867-871
  • Vanoni M.A., Wong K.K., Ballou D.P. and Blanchard J.S. (1990) Glutathione reductase: comparison of steady-state and rapid reaction primary kinetic isotope effects exhibited by the yeast, spinach, and Escherichia coli enzymes. Biochemistry, 29, 5790-5796
  • Yannarelli G.G., Fernandez-Alvarez A.J., Santa-Cruz D.M. and Tomaro M.L. (2007) Glutathione reductase activity and isoforms in leaves and roots of wheat plants subjected to cadmium stress. Phytochemistry, 68, 505-512
  • Zechmann B., Zellnig G. and Muller M. (2006) Immunocytochemical localization of glutathione precursors in plant cells. J. Electron Microscopy, 55, 173-181
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp