Характеристика семейства генов супероксиддисмутазы кукурузы ( Zea mays L.): выявление транскриптов двух хлоропластных СОД и изучение потенциальной ДНК-защитной функции митохондриальной Mn-СОД
Автор: Катышев А.И., Черникова В.В., Субота И.Ю., Тарасенко В.И., Клименко Е.С., Шмаков В.Н., Гребнев П.А., Константинов Ю.М.
Журнал: Журнал стресс-физиологии и биохимии @jspb
Статья в выпуске: 4 т.9, 2013 года.
Бесплатный доступ
Семейства генов, кодирующих ключевые ферменты антиоксидантной защиты – супероксиддисмутазы (СОД) – обычно сложно организованы и представлены генами, кодирующими ферменты, различающиеся по используемому в качестве кофактора иону металла, происхождению и внутриклеточной локализации. Среди наиболее охарактеризованных семейств генов СОД растений значительный интерес вызывают представленное большим количеством генов семейство СОД культурного злака – кукурузы ( Zea mays L.). Нами с использованием разных подходов произведено уточнение состава семейства генов СОД кукурузы. Обнаружены транскрипты двух ранее не описанных в литературе генов, кодирующих хлоропластные Fe- и Cu/Zn-содержащие СОД, что демонстрирует, что система детоксикации активных форм кислорода (АФК) в хлоропластах кукурузы более сложно организована, чем считалось ранее. В то же время оказалось, что количество генов митохондриальных Mn-СОД кукурузы меньше, чем предполагалось. С помощью полученных нами рекомбинантных белков показано, что для данных ферментов характерна посттрансляционная (фосфорилирование/дефосфорилирование) регуляция их функции. Исследуется возможное участие Mn-СОД митохондрий в защите ДНК этих органелл от повреждающего действия АФК.
Короткий адрес: https://sciup.org/14323966
IDR: 14323966
Список литературы Характеристика семейства генов супероксиддисмутазы кукурузы ( Zea mays L.): выявление транскриптов двух хлоропластных СОД и изучение потенциальной ДНК-защитной функции митохондриальной Mn-СОД
- Гарник Е.Ю., Лазарева Е.В., Константинов Ю.М. (2004) Особенности изоферментных спектров анионных пероксидаз и супероксиддисмутазы в каллусной культуре Larix sibirica Ledeb. и Larix gmelinii Rupr. Rupr. Физиология растений, 51(3), 429-434
- Субота И.Ю., Арзиев А.Ш., Сенженко Л.П., Тарасенко В.И., Константинов Ю.М. (2007) Ингибиторный анализ фосфорилирования/дефосфорилирования белков в митохондриях кукурузы. Физиология растений. 54(2), 369-396
- Тарасенко В.И., Катышев А.И., Кобзев В.Ф., Константинов Ю.М. (2008) Сравнительная характеристика ядерной и митохондриальной ДНК-топоизомеразы I кукурузы. Молекулярная биология, 42(1), 88-95
- Alscher R.G., Erturk N., Heath L.S. (2002) Role of superoxide dismutases (SODs) in controlling oxidative stress in plants. J. Exp. Bot., 53, 1331-1341
- Descheneau A.T., Newton K. (2005) Maize mitochondrial DNA-binding proteins.//International Congress on Plant Mitochondrial Biology, Obernai, France, May 28 -June 2, P.23
- Fink R.C., Scandalios J.G. (2002) Molecular evolution and structure-function relationships of the superoxide dismutase gene families in angiosperm and their relationship to other eukaryotic and prokaryotic superoxide dismutases. Arch. Biochem. Biophys., 399, 19-36
- Grene R. Oxidative stress and acclimation mechanisms in plants.//In: The Arabidopsis book (2002), American Society of Plant Biologists
- Hopkin K.A., Papazian M.A., Steinman H.M. (1992) Functional differences between manganese and iron superoxide dismutases in Escherichia coli K-12. J. Biol. Chem., 267, 24253-24258
- Hopper R.K., Carroll S., Aponte A.M., Johnson D.T., French S., Shen R.-F., Witzmann F.A., Harris R.A. Balaban R.S. (2006) Mitochondrial matrix phosphoproteome: effect of extra mitochondrial calcium. Biochem., 45, 2524-2536
- Kernodle S.P., Scandalios J.G. (2001) Structural organization, regulation, and expression of the chloroplastic superoxide dismutase Sod1 gene in maize. Arch Biochem. Biophys., 391, 137-147
- Kliebenstein D.J., Monde R.A., Last R.L. (1998) Superoxide dismutases in Arabidopsis: an eclectic enzyme family with disparate regulation and protein localization Plant Physiol., 118, 637-650
- McGinnis S., Madden T.L. (2004) BLAST: at the core of a powerful and diverse set of sequence analysis tools. Nucleic Acids Res., 32, W20-W25
- Mittler R., Vanderauwera S., Golery M., Van Breusegem F. (2004) Reactive oxygen gene network of plants. Trends Plant Sci. 9, 490-498
- Van Camp W., Inze D., Van Montagu M. (1997) The regulation and function of tobacco superoxide dismutases. Free Radic. Biol. Med., 23, 515-520
- Zhu D., Scandalios J.G. (1995) The maize mitochondrial MnSODs encoded by multiple genes are localized in the mitochondrial matrix of transformed yeast cells. Free Radic. Biol. Med., 18, 179-183
