NO-синтазная сигнальная система

11-03-2014, 07:46
В клетках животных оксид азота или нитроксид (NO) образуется из L-apгинина с помощью NO-синтазы. Субстратами этой реакции являются аргинин, НАДФН и молекулярный кислород. Продуктами — NO, цитруллин и НАДФ: L-аргинин + НАДФН + O2 → цитруллин + NO + НАДФ+.
В растениях наряду с этим путем оксид азота образуется в результате редукции нитрита ферментом нитрат-редуктазой в присутствии НАДФН.
Радикал NO является важнейшим нейромедиатором, интермедиатом иммунной системы и регулятором сердечно-сосудистой системы человека. В животном организме NO работает как передатчик нервных импульсов в периферической и центральной нервной системе.
Как уже упоминалось, одним из наиболее быстрых защитных ответов растений на инвазию патогенами служит окислительный взрыв, который приводит к образованию АФК. Продуктом окислительного взрыва является супероксидный радикал, который один не может приводить клетки к СВЧ-гибели, поскольку имеет слишком короткое время жизни. Перекись водорода, в которую затем превращается супероксид, токсична только в относительно высоких концентрациях и поэтому также вряд ли может быть причиной СВЧ-реакции. Отсюда становится ясным, что в растительных клетках наряду с АФК должен существовать некий сопутствующий фактор, усиливающий их действие.
В макрофагах млекопитающих с АФК сотрудничает оксид азота, убивающий бактериальные клетки. Показано, что и в растениях наряду с АФК действует NO, которая участвует в ростовых процессах и дифференцировке, открывании устьиц, вызывает транскрипционную активацию генов ответа на поранение, абиотические стрессы и реакцию СВЧ.
Взаимодействие АФК и NO является синергическим, поскольку в СВЧ-реакции количество оксида азота возрастает в десятки раз. Ингибиторы синтеза NO уменьшали СВЧ-ответ клетками Arabidopsqs, инокулированными Pseudomonas syringae, и, тем самым, способствовали распространению болезни. Наоборот, обработка суспензии клеток сои Na-нитропруссидом, который не вызывает СВЧ-реакции, но является донором NO, приводит к возникновению СВЧ-реакции.
NO-синтаза активируется только в устойчивых, но не в восприимчивых листьях табака, зараженных ВТМ. В этих же листьях обнаруживается большое количество NO. Инъекция в листья табака NO-синтазы животных, ее субстрата и кофакторов приводит к транскрипции защитного гена PR-1.
Оксид азота синергически взаимодействует с эндогенным фактором, зависящим от салициловой кислоты (СК). Накопление CK в инфицированной ткани инактивирует каталазу и, тем самым, увеличивает концентрацию перекиси водорода, которая усиливает окислительный взрыв, а последний, в свою очередь, увеличивает синтез СК. Возможно, поэтому CK называют «сигнальным усилителем».
NO реагирует с супероксидом кислорода, образуя пероксинитрил (ONOO) — чрезвычайно токсическое соединение, ингибирующее патогенов. В дальнейшем из пероксилитрила образуется гидроксильный радикал, который еще более увеличивает токсичность.
В результате повышения концентрации NO образуется гуанилатциклаза, катализирующая превращение ГТФ в цГМФ. Установлено, что цГМФ активирует протеинкиназу или непосредственно, или с помощью более длинного сигнального пути, включающего циклическую форму аденозин-дифосфатрибозы (цАДФРибоза). Последняя открывает Са-каналы внутриклеточных депо кальция, в результате чего повышается концентрация кальция в цитозоле, активируются Са-зависимые протеинкиназы, фосфорилируется белковый фактор регуляции транскрипции и начинается синтез защитных белков.

  • Взаимодействия сигнальных систем, индуцируемых неспецифическими и специфиче ...
  • Генетика сигналлинга
  • НАДФ-оксидазная (супероксидсинтазная) сигнальная система
  • Липооксигеназная сигнальная система
  • Са-фосфатазная сигнальная система
  • MAP-киназная сигнальная система
  • Циклоаденилатная сигнальная система
  • Сигнальные системы
  • Гены восприимчивости
  • Hrp-гены и харпины

  • Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

    Министерство сельского хозяйства Оренбургской области

    Правительство Оренбургской области

    Визитка компании - сайт компании

    Ильинка Фаворит Агромир Техноорь

    Системы точного земледелия Автопартнер





    Акцент

     

    • Рейтинг@Mail.ru
    • Яндекс.Метрика
    • Индекс цитирования