Устойчивость проростков озимой пшеницы к кратковременному действию отрицательной температуры может быть обусловлена активацией разобщающих белков и АТФ/АДФ антипортера

Устойчивость проростков озимой пшеницы к кратковременному действию отрицательной температуры может быть обусловлена активацией разобщающих белков и АТФ/АДФ антипортера

Автор: Грабельных О.И., Боровик О.А., Павловская Н.С., Побежимова Т.П., Любушкина И.В., Корсукова А.В., Таусон Е.Л., Войников В.К.

Журнал: Журнал стресс-физиологии и биохимии @jspb

Статья в выпуске: 4 т.9, 2013 года.

Бесплатный доступ

Изучено последействие отрицательной температуры (-8 °С, 1-6 ч) на содержание активных форм кислорода (АФК), интактность митохондрий, их окислительную и фосфорилирующую активность и вклад разобщающих белков (UCPs) и АТФ/АДФ антипортера в линолеат-индуцированное дыхание митохондрий в проростках озимой пшеницы. Показано, что выживаемость проростков при холодовом воздействии зависит от активности pUCP и АТФ/АДФ антипортера в митохондриях, функцией которых при холодовом стрессе, по-видимому, является регуляция содержания АФК.

Короткий адрес: https://sciup.org/14323812

IDR: 14323812

Список литературы Устойчивость проростков озимой пшеницы к кратковременному действию отрицательной температуры может быть обусловлена активацией разобщающих белков и АТФ/АДФ антипортера

  • Войников, В.К. (1987) Температурный стресс и митохондрии растений. Новосибирск, 133 с
  • Грабельных, О.И., Пивоварова, Н.Ю., Побежимова, Т.П., Колесниченко, А.В., Войников, В.К. (2009) Роль свободных жирных кислот в энергетическом метаболизме митохондрий проростков озимой пшеницы. Физ. раст., 56, 369-381
  • Грабельных, О.И., Побежимова, Т.П., Павловская, Н.С., Королева, Н.А., Боровик, О.А., Любушкина, И.В., Войников, В.К. (2011) Антиоксидантная функция альтернативной оксидазы в митохондриях озимой пшеницы при холодовом закаливании. Биол. мембраны, 28, 274-283
  • Корсукова, А.В., Грабельных, О.И., Побежимова, Т.П., Королева, Н.А., Федосеева, И.В., Павловская, Н.С., Любушкина, И.В., Боровик, О.А., Федяева, А.В., Возненко, С.А., Ильюшнева, Э.М., Войников, В.К. (2013) Холодовое закаливание предотвращает индуцированную перекисью водорода программируемую клеточную гибель в колеоптилях кукурузы. Журнал стресс-физиологии и биохимии, 9, 246-257
  • Скулачев, В.П., Богачев, А.В., Каспаринский, Ф.О. (2010) Мембранная биоэнергетика: Учебное пособие. М.: Издательство Московского университета, 368 с
  • Armstrong, A.F., Murray, R.B., Day, D.A., Barthet, M.M., Smith, P.M.C., Millar, A.H., Whelan, J. and Atkin, O.K. (2008) Dynamic changes in the mitochondrial electron transport chain underpinning cold acclimation of leaf respiration. Plant, Cell and Environment, 31, 1156-1169
  • Begcy, K., Mariano, E.D., Mattiello, L., Nunes. A.V., Mazzafera, P., Maia, I.G. and Menossi, M. (2011) An Arabidopsis mitochondrial uncoupling protein confers tolerance to drought and salt stress in transgenic tobacco plants. Plos One, 6, 23776
  • Borecký, J., Maia, I.G., Costa, A.D., Jezek, P., Chaimovich, H., de Andrade, P.B., Vercesi, A.E. and Arruda, P. (2001) Functional reconstitution of Arabidopsis thaliana plant uncoupling mitochondrial protein (AtPUMP) expressed in E. coli. FEBS Lett., 505, 240-244
  • Brandalise, M., Maia, I.G., Boreský, J., Vercesi, A.E. and Arruda, P. (2003) Overexpression of plant uncoupling mitichondrial protein in transgenic tobacco increases tolerance to oxidative stress. J. Bioenerg. Biomembr., 35, 203-209
  • Calegario, F.F., Cosso, R.G., Fagian, M.M., Almeida, F.V., Jardim, W.F., Jezek, P., Arruida, P. and Vercesi, A.E. (2003) Stimulation of potato tuber respiration by cold stress is associated with an increased capacity of both plant uncoupling mitochondrial protein (PUMP) and alternative oxidase. J. Bioenerg. Biomembr., 35, 211-220
  • Casolo, V., Bradiot, E. and Chiandussi, E. (2000) The role of mild uncoupling and non-coupled respiration in the regulation of hydrogen peroxide generation by plant mitochondria. FEBS Lett., 474, 53-57
  • De Santis, A., Landi, P. and Genchi, G. (1999) Changes of mitochondrial properties in maize seedlings associated with selection for germination at low temperature. Fatty acid composition, cytochrome c oxidase, and adenine nucleotide translocase activities. Plant Physiol., 119, 743-754
  • Estabrook, R.W. (1967) Mitochondrial respiratory control and the polarografic measurement of ADP:O ratio. Methods Enzimol., 10, 41-47
  • Figueira, T.R.S. and Arruda, P. (2011) Differential expression of uncoupling mitochondrial protein and alternative oxidase in the plant response to stress. J. Bioenerg. Biomembr., 43, 67-70
  • Hashimoto, H., Nishi, R., Umeda, M., Ichimiya, H. and Kato, A. (1993) Isolation and characterization of a rice cDNA clone encoding ATP-ADP translocator. Plant. Mol. Biol., 22, 163-164
  • Hourton-Cabassa, C., Mesneau, A., Miroux, B., Roussaux, J., Ricquier, D., Zachowski, A. and Moreau, F. (2002) Alteration of plant mitochondrial proton conductance by free fatty acids. Uncoupling protein involvement. J. Biol. Chem., 277, 41533-41538
  • Hourton-Cabassa, C., Matos, A.R., Arrabaça, J., Demandre, C., Zachowski, A. and Moreau, F. (2009) Genetically modified Arabidopsis thaliana reveal the involvement of the mitochondrial fatty acid composition in membrane basal and uncoupling protein-mediated proton leaks. Plant Cell Physiol., 50, 2084-2091
  • Ježek, P., Costa, A.D. and Vercesi, A.E. (1996) Evidence for anion translocating plant uncoupling mitochondrial protein in potato mitochondria. J. Biol. Chem., 271, 32743-32748
  • Lowry, O.H., Rosebrough, N.J., Farr, A.L. and Randall, R.J. (1951) Protein measurement with the Folin phenol reagent. J. Biol. Chem., 193, 265-275
  • Maia, I.G., Benedetti, C.E., Leite, A., Turcinelli, S.R., Vercesi, A.E. and Arruda, P. (1998) AtPUMP: an Arabidopsis gene encoding a plant uncoupling mitochondrial protein. FEBS Lett., 429, 403-406
  • Murayama, S. and Handa, H. (2000) Isolation and characterization of cDNAs encoding mitochondrial uncoupling proteins in wheat: wheat UCP-genes are not regulated by low temperature. Mol. Gen. Genet., 264, 112-118
  • Nantes, I.L., Fagian, M.M., Catisti, R., Arruda, P., Maia, I.G. and Vercesi, A.E. (1999) Low temperature and aging promoted expression of PUMP in potato tuber mitochondria. FEBS Lett., 457, 103-106
  • Navet, R., Douette, P., Puttine-Marique, F., Sluse-Goffart, C.M., Jarmuszkiewicz, W. and Sluse, F.E. (2005) Regulation of uncoupling protein activity in phosphorylating potato tuber mitochondria. FEBS Lett., 579, 4437-4442
  • Nogueira, F.T.S., Sassaki, F.T. and Maia, I.G. (2011) Arabidopsis thaliana uncoupling proteins (AtUCP): insights into gene expression during development and stress response and epigenetic regulation. J. Bioenerg. Biomembr., 43, 71-79
  • Onda, Y., Kato, Y., Abe, Y., Ito, T., Morohashi, M., Ito, Y., Ichikawa, M., Matsukawa, K., Kakizaki, Y., Koiwa, H. and Ito, K. (2008) Functional coexpression of the mitochondrial alternative oxidase and uncoupling protein underlies thermoregulation in the thermogenic florets of skunk cabbage. Plant Physiol., 146, 636-645
  • Pastore, D., Fratianni, A., di Pede, S., and Passarella, S. (2000) Effects of fatty acids, nucleotides and reactive oxygen species on durum wheat mitochondria. FEBS Lett., 471, 88-92
  • Popov, V.N., Markova, O.V., Mokhova, E.N. and Skulachev, V.P. (2002) Effects of cold exposure in vivo and uncouplers and recouplers in vitro on potato tuber mitochondria. Bioch. Bioph. Acta, 1553, 232-237
  • Saviani, E.E. and Martins, I.S. (1998) Fatty acids -mediated uncoupling of potato tuber mitochondria. Biochem. Mol. Boil. Int., 44, 893-899
  • Smith, A.M.O., Rateliffe, R.G. and Sweetlove, L.J. (2004) Activation and function of mitochondrial uncoupling protein in plants. J. Biol. Chem., 279, 51944-51962
  • Sweetlove, L.J., Lytovchenko, A., Morgan, M., Nunes-Nesl, A., Taylor, N.L., Baxter, C.J., Elckmeler, I. and Fernle, A.R. (2006) Mitochondrial uncoupling protein is required for efficient photosynthesis. PNAS, 103, 19587-19592
  • Trono, D., Soccio, M., Laus, M.N. and Pastore, D. (2013) The existence of phospholipase (A2) activity in plant mitochondria and its activation by hyperosmotic stress in durum wheat (Triticum durum Desf.). Plant Sci., 199-200, 91-102
  • Valente, C., Pasqualim, P., Jacomasso, T., Maurer, J.B.B., de Souza, E.M., Martinez, G.R., Rocha, M.E.M., Carnieri, E.G.S. and Cadena, S.M.S.C. (2012) The involvement of PUMP from mitochondria of Araucaria angustifolia embryogenic cells in response to cold stress. Plant Sci., 197, 84-91
  • Vercesi, A.E., Martins, I.S., Silva, M.A.P., Leite, H. M. F., Cuccovia, I.M. and Chaimovich, H. (1995) PUMPing plants. Nature, 375, 24-25
  • Vercesi, A.E., Borecky, J., Maia, I.G., Arruda, P., Cuccovia, I.M. and Chaimovich, H. (2006) Plant uncoupling mitochondrial proteins. Annu. Rev. Plant Biol., 57, 383-404
  • Vianello, A., Petrussa, E. and Macri, F. (1994) ATP/ADP antiporter is involved in uncoupling of plant mitochondria induced by low concentrations of palmitate. FEBS Lett., 347, 239-242
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp