ФОТОРЕГУЛЯЦИЯ МЕТАБОЛИЗМА ФОСФОФИНОЗИТИДОВ В МЕМБРАНАХ РАСТИТЕЛЬНОЙ КЛЕТКИ
Петровская О. Б., Ляхнович Г. В., Волотовский И. Д.
Институт фотобиологии НАНБ, Минск, Республика Беларусь
Ионы кальция, как известно,
принимают участие в процессах внутриклеточной сигнализации, связанных
с трансдукцией внешних сигналов, что проявляется в росте цитоплазматической
концентрации Са2+ в ответ на внешнее воздействие в
результате выхода иона из депо в цитоплазму. Наряду с вакуолью
эндоплазматический ретикулум является одним из основных внутриклеточных
депо ионов кальция в растительной клетке. Плазматическая мембрана
также участвует в поддержании кальциевого гомеостаза. Ранее было
показано, что в мембранах эндоплазматического ретикулума содержатся
основные компоненты фосфоинозитидного цикла, включая фосфатидилинозит-4,5-бифосфат
(ФИФ2), из которого под влиянием фосфолипазы С образуются.
вторичные посредники: диацилглицерол, активирующий протеинкиназу
С и инозит-1,4,5-трифосфат, специфически мобилизующий ионы кальция
из внутриклеточных депо. В настоящей работе изучалось влияние
света, адресованного фоторецептору растительных организмов -
фитохрому, на метаболизм фосфоинозитидов в мембранах эндоплазматического
ретикулума, выделенных из этиолированных проростков овса Avena
sativa L. С использованием [ g -32P]АТФ показано,
что дальнекрасная (Pfr) форма фитохрома стимулирует
как синтез, так и гидролиз ФИФ2. Зарегистрирована фотообратимость
модулирующего влияния фитохрома на фосфоинозитидный обмен. Проведена
оценка участия ГТФ-связывающих белков и протеинкиназы С как возможных
промежуточных звеньев в трансдукции фитохромного сигнала. Изучалось
также влияние экзогенного фитохрома, изолированного из этиолированнных
проростков овса, на метаболизм фосфоинозитидов в плазматических
мембранах, выделенных из того же объекта. Фитохром, переведенный
облучением в Pr или Pfr форму, добавлялся
в суспензию мембран. Обнаружено, что дальнекрасная (Pfr)
форма фитохрома контролирует метаболизм полифосфоинозитидов в
плазматических мембранах. В частности, она стимулирует
синтез ФИФ2, являющегося предшественником внутриклеточных
медиаторов диацилглицерола и ИФ3. Красная форма фитохрома
(Pr) оказалась неэффективной. Обсуждается роль полифосфоинозитидов
и продуктов их метаболизма в процессах трансдукции сигналов в
растительной клетке.