Хроматографическое выделение изоферментов сукцинатдегидрогеназы из листьев кукурузы при солевом стрессе

Аннотация

Целью данного исследования являлось получение в гомогенном состоянии препаратов сукцинатдегидрогеназы (СДГ) из листьев кукурузы и изучение их характеристик, обеспечивающих адаптивную реакцию на солевой стресс. СДГ обладает высоким генетическим полиморфизмом, что может указывать на важность участия ее изоферментов в регуляции метаболизма растений и позволяет клетке формировать набор молекулярных форм, отличающихся по своим кинетическим и регуляторным характеристикам. При использовании многостадийной очистки молекулярных форм данной ферментной системы были получены ее препараты в гомогенном состоянии. Ионообменная хроматография на ДЭАЭ-Sephacel являлась определяющей стадией, позволившей разделить изоферменты исследуемого энзима из листьев кукурузы при воздействии солевого стресса. Показано, что все изоэнзимы десорбируются с ДЭАЭ-Sephacel при разных концентрациях хлорида калия, что может указывать на различие в структурной организации полипептидных компонентов изоформ сукцинатдегидрогеназы. Удельная активность полученных препаратов составляла 0.935 Е/мг белка и 1.495 Е/мг белка, соответственно для изоферментов СДГ1 и СДГ2, при этом выход составлял 42.31 и 35.05%. Электрофоретические исследования, полученных с помощью ДЭАЭ-целлюлозы изоферментов СДГ, показали, что при универсальном проявлении на белок, было показано наличие одной полосы в каждом из исследуемых образцов. Следовательно, полученные препараты сукцинатдегидрогеназы являются электрофоретически гомогенными. Установлено, что изоферменты сукцинатдегидрогеназы из листьев кукурузы, обладали разной степенью сорбции на ионообменнике ДЭАЭ-Sephacel о чем свидетельствуют результаты профиля элюирования с колонки. Десорбция изоферментов СДГ1 и СДГ2 с колонки ДЭАЭ-Sephacel происходила при концентрации KCl 91.65 мМ и 174.95 мМ KCl, соответственно, что свидетельствует о различии величины поверхностного заряда изоферментов сукцинатдегидрогеназы из листьев кукурузы. Изменение значений рН матрикса митохондрий сказывается на конформационных состояниях белковых компонентов изоферментов СДГ, в том числе и на поверхностном заряде молекулы и ионизации аминокислотных остатков активного центра энзима, что находит отражение в изменении сродства к субстрату.