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.

Еще

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

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

IDR: 140225526

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
Статья научная