НЕЙРОТРАНСМИТТЕРЫ В РАСТИТЕЛЬНЫХ КЛЕТКАХ

Рощина В. В.
Институт биофизики клетки РАН, 142292 Пущино
Нейротрансмиттеры ацетилхолин и биогенные амины, а также компоненты нейротрансмиттерных систем (их рецепторы и ферменты метаболизма), синтезируются в растениях и обладают высокой биологической активностью, выполняя роль хемосигнализаторов, регуляторов роста и развития, регуляторов проницаемости мембран, и др. [Рощина, 1991; Roshchina, 1993]. Ацетилхолин и биогенные амины (дофамин, норадреналин, адреналин, серотонин, гистамин) обнаружены во многих компартментах растительной клетки-, целлюлозной оболочке, плазмалемме, оболочке и тилакоидах хлоропластов, ядре, митохондриях и цитоплазме. Они также найдены в составе секретов и экскретов растений [Roshchina, 1993]. В растительных клетках обнаружены основные элементы холинэргической и аминоэргической систем регуляции, включая ферменты синтеза нейротрансмиттеров (соответствующие синтетазы) и их катаболизма (холинэстеразы, аминооксидазы и др), а также функциональные аналоги холино- и аминорецепторов. Показано, что эти системы принимают участие в процессах узнавания при оплодотворении, инициации роста вегетативных и генеративных клеток, энергетических реакциях клетки, размножении и др. Впервые показано, что ацетилхолин и холинэстераза секретируются мужскими половыми клетками растений (пыльца). Репрессия холинэстеразы на генном уровне коррелирует с мужской стерильностью или самонесовместимостью при оплодотворении. Предварительная обработка женского гаметофита (рыльца пестика) перед опылением антагонистами ацетилхолина и гистамина (d-тубокурарин, атропин, клемастин) блокирует нормальный процесс оплодотворения, что указывает на участие аналогов холиновых и гистаминовых рецепторов в первичных реакциях при взаимодействии пыльца-пестик. Холинэстераза обнаружена также в секретах, выделяющихся на поверхности пестика. Торможение ее активности ингибиторами эзерином и прозерином приводит к нарушению нормального образования плодов и семян. Помимо участия в размножении растений холинэстераза может выполнять и другие функции. Холинэстеразная активность обнаружена и в секрете железок насекомоядных растений, где этот фермент,по-видимому, играет протеолитическую роль.