Оптимизация методики измерения активности ферментов синтеза аспарагина пшеницы при ржавчинных заболеваниях

Бесплатный доступ

В данной статье представлены результаты исследований активности ферментов, связанных с синтезом аспарагина - аспарагин синтетазы (АС) и аспарагиназы в листьях пшеницы в норме и при стрессовых условиях, как ржавчинные заболевания. Проведены моди-фикации и оптимизации методов экстрагирования белков и измерения активности аспара-гин синтетазы, а также исследования по разработке высокоэффективного метода альтер-нативной высокоэффективной жидкой хроматографии для измерения аспарагина, воспроиз-веденного аспарагин синтетазой. В результате эксперимента наблюдается, что актив-ность связанных с синтезом аспарагина повышается, и соответственно увеличивается концентрация аспарагина при инфицировании растения желтой ржавчиной (Puccinia striiformis f.sp. tritici). Выявлено, что активность АС и аспарагиназы в зараженных листьях пшеницы выше, чем у незараженных (контрольных) растениях. Из полученных результатов сделано предположение, что при стрессовых условиях ферменты метаболизма аспарагина работают интенсивнее, поэтому активность АС, как и активность аспариганазы повышается. Вероятно, что аспарагин играет важную роль в адаптации растений к биотическим стрессовым условиям.

аспарагин \ аспарагин синтетаза (ас) \ аспарагиназа \ устойчивые и неустойчивые к ржавчине растения

Похожие статьи в разделе Физиология растений

Изучение пластичности фотосинтетического аппарата листьев дендроинтродуцентов в условиях урбаносреды Кольской Арктики
Изучение пластичности фотосинтетического аппарата листьев дендроинтродуцентов в условиях урбаносреды Кольской Арктики

Салтан Наталья Владимировна, Шлапак Евгения Петровна, Жиров Владимир Константинович, Святковская Екатерина Александровна, Гонтарь Оксана Борисовна, Тростенюк Надежда Николаевна

Влияние аэротехногенного загрязнения на фотосинтетический аппарат растений Scorzonera glabra Rupr
Влияние аэротехногенного загрязнения на фотосинтетический аппарат растений Scorzonera glabra Rupr

Ситников Иван Андреевич, Шаихова Дарья Рамильевна, Чукина Надежда Владимировна, Киселева Ирина Сергеевна

Короткий адрес: https://sciup.org/140225526

IDS: 140225526   |   УДК: 581.19;

Список литературы Оптимизация методики измерения активности ферментов синтеза аспарагина пшеницы при ржавчинных заболеваниях

  • Рябушкина Н.А. Состояние проблемы ус-тойчивости растений к грибковым патогенам на примере представителей рода VITIS//«Биотехно-логия. Теория и практика», (ISSN 1028-9399) -2013. -№1. -С. 1-12.
  • Campbell, N.A. and Reece, J.B. Biology/(7th ed).-San Francisco: Benjamin Cummings, 2005. -336 p.
  • Lea P.J., Sodek L., Parry M.A.J., Shewry P.R., Halford N.G. Asparagine in plants.//Ann Appl Biol.150. -2007 -P.1-26.
  • Azevedo R.A., Lancien M., Lea P.J. The aspartic acid metabolic pathway, an exciting and essential pathway in plants.//Amino Acids, 30. -2006 -P.143-162.
  • Larsen T., et al., Three-dimensional structure of Escherichia coli asparagine synthetase B. A short journey from substrate to product//Biochemistry 38. -1999-Р.16146-16157.
  • Richards N.G., Schuster S.M. Mechanistic issues in asparagine synthetase catalysis.//In Advances in Enzymology and Related Areas of Molecular Biology: Amino Acid Metabolism Part A -Wiley: New York. -1998.-Р.145-198.
  • Ireland R.J., Lea P.J. The enzymes of glutamine, glutamate, asparagine, and aspartate metabolism.//In Plant Amino Acids: biochemistry and biotechnology; Dekker: New York. -1999. -Р.78-84.
  • Rognes S.E. Anion regulation of lupine asparagine synthetase: Chloride activation of the glutamine-utilizing reactions.//Phytochemistry, 1980.-Vol.19.-P. 2287-2293.
  • Hughes C.A., Beard H.S., Matthews B.F. Molecular cloning and expression of two cDNAs encoding asparagine synthetase in soybean.//Plant Mol. Biol.-1997.-Vol. 33.-P. 301-311.
  • Sieciechowicz K.A., Joy K.W., Ireland R.J. The metabolism of asparagine in plants.//Phytochemistry.-1988.-Vol. 27.-P. 663-671.
  • Bergmeyer H.U., Bernt E., Mollering H., Pfleiderer G. L-Aspartate and L-Asparagine.//Methods of enzymatic analysis.-1974.-Vol.4.-P.1696-1700.
  • Sodek L., Lea P.J., Miflin B.J. Distribution and properties of a potassium dependent asparaginase EC 3.5.1.1 isolated from developing seeds of Pisum sativum cultivar Feltham -First and other plants.//Plant Physiol. 1980. -Vol.65. -P. 22-26.
  • Credali A., Diaz-Quintana A., Garcia-Calderon M., Miguel A. De la Rosa, Marquez A.J., Vega J.M., Structural analysis of K+ dependent in L-Asparaginases from Lotus japonicus.//Planta.-2010.-P. 1393-1400. DOI 10. 1007/s00425-011-1393-1400.
  • Romagni J.G., Dayan F.,E. Measuring Asparagine Synthetase Activity in Crude Plant Extracts.//J. Agric. Food Chem. -2000.-Vol.48.-P.1692-1696.
  • Lima, J.D., Sodek, L. N-stress alters aspartate and asparagine levels of xylem sap in soybean.//Plant science.-2003.-Vol.165.-P.649-656.
  • Bradford M.M. A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding.//Anal. Biochem.-1976.-Vol.72.-P. 248-254.
  • Sheng S., Kraft J.J., Schuster S.M. "A Specific Quantitative Colorimetric Assay for L-Asparagine".//Analytical Biochemistry.-1993.-Vol. 211.-P.242-249.
  • Sodek L., Lea J.P. Asparaginase from the testa of developing Lupin and Pea testa seeds.//Phytochemistry.-1993.-Vol.34.-P.51-56.
  • Luanne, Bruneau., Ralph, Chapman., Frederic, Marsolais. Co-occurence of both L-asparaginase subtypes in Arabidopsis: At3g16150 encodes a K+-dependent L-asparaginase.//Planta.-2006. Vol.224. P.668-679.
  • Lanvers C., Pinheiro J.P.V., Hempel G., Wuerthwein, Boos G.J. Analytical validation of a microplate reader-based method for the therapeutic drug monitoring of L-asparaginase in human serum.//Anal. Biochem.-2002.-Vol.309.-P.117-126.
  • Sodek L., Lea J.P. Asparaginase from the testa of developing Lupin and Pea testa seeds.//Phytochemistry 1993.-Vol.34.-P.51-56.
  • Oaks A., Ross D.W. Asparagine synthetase in Zea mays.//Canadian Journal of Botany.-1984.-Vol.62.-P.68-73.
Еще