Применение ионообменной хроматографии для очистки глиоксилатредуктазы из листьев кукурузы и исследование ее характеристик
Аннотация
Глиоксилатредуктаза (ГР, КФ 1.1.1.79) катализирует восстановление глиоксилата до гликолата с использованием никотинамидадениннуклеотидфосфата или никотинамидадениннуклеотида в качестве кофермента. Целью данного исследования было получение очищенного препарата исследуемого фермента из листьев кукурузы и изучение его характеристик.
В результате четырёхстадийной очистки был получен гомогенный препарат с удельной активностью 167 E/мг белка. Важную роль в очистке играла ионообменная хроматография, был получен 1 пик ферментной активности при десорбции в 104 мМ хлорида натрия. Исследование свойств глиоксилатредуктазы показало значительную зависимость активности от величины pH. Значение оптимального pH составило 6.5 единиц. Было показано, что значения Kм были определены методом Лайнуивера-Берка как 5.3 мМ для гликолата натрия, 0.15 мМ для НАД+ и 0.07 мМ для НАДФ+.
Исследования глиоксилатредуктазы, выделенной из листьев кукурузы, открывают хорошие перспективы для изучения роли этого энзима в адаптации метаболизма клетки к стрессовым условиям
Скачивания
Литература
Eisenhut M., Roell M.S., Weber A.P.M., Mechanistic understanding of pho-torespiration paves the way to a new green revolution. New Phytol, 2019; 223(4): 1762-1769. https://doi.org/10.1111/nph.15872
Zemljanuhin A.A., Zemljanuhin L.A., Eprincev A.T., Igamberdiev A.U., Glioksi-latnyj cikl rastenij. Voronezh: Izd-vo VGU, 1986, 148 p. (In Russ.)
Westhoff P, Gowik U., Evolution of C4 photosynthesis-looking for the master switch. Plant Physiol. 2010; 154(2): 598-601. https://doi.org/10.1104/pp.110.161729
Kawai S., Mori S., Mukai T., Hash-imoto W., Murata K., Molecular character-ization of Escherichia coli NAD kinase. Eur. J. Biochem. 2001; 268: 4359-4365. https://doi.org/10.1046/j.1432-1327.2001.02358.x
Dellero Y., Jossier M., Schmitz J., MaurinoV. G., Hodges, M., Photorespirato-ry glycolate–glyoxylate metabolism Jour-nal of Experimental Botany, 2016; 67(10): 3041-3052. https://doi.org/10.1093/jxb/erw090
Oberschall A., Deák M., Török K., Sass L., Vass I., Kovács I., Fehér A., Dudits D., Horváth G.V. A novel aldose/aldehyde reductase protects transgenic plants against lipid peroxidation under chemical and drought stresses. The Plant Journal. 2000; 24(4): 437-446. https://doi.org/10.1111/j.1365-313X.2000.00885.x
Givan C. V., Kleczkowski L. A., The enzymatic reduction of glyoxylate and hy-droxypyruvate in leaves of higher plants. Plant Physiol. 1992; 100: 552-556. https://doi.org/10.1104/pp.100.2.552
Gataullina M.O., Eprincev A.T., Vydelenie izoform NAD+-zavisimoj malatdegidrogenazy kukuruzy hromato-graficheskimi metodami. Sorbtsionnye i khromatograficheskie protsessy. 2018; 18(1): 111-117. https://doi.org/10.17308/sorpchrom.2021.21/3475 (In Russ.)
Selemenev V.F., Rudakova L.V., Rudakov O.B., Belanova N.A., Nazarova A.A., Fosfolipidy na fone prirodnyh matric. Voronezh. Novaya kniga. 2020. 318 p. (In Russ.)
Bondareva L.P., Astapov A.V., Sel-emenev V.F., Il'ina A.YU., Celektivnost' ionnogo obmena na iminokarboksil'noj smole i jenergija gidratacii ee ionnyh form. ZHurnal fizicheskoj himii. 2018; 92 (8): 1323-1328. https://doi.org/10.7868/S0044453718080186
Lowry O.H. Protein measurement with the Folin phenol reagent. J. Biologi. 1951; 193: 265-275.
Hoover G.J., Prentice G.A., Merrill A.R., Shelp B.J. Kinetic mechanism of an Arabidopsis glyoxylate reductase: studies of initial velocity, dead-end inhibition and product inhibition. Can. Bot. 2007; 95:896-902. https://doi.org/10.1139/B07-082
Zhang Z., Liang X., Lu L., Xu Z., Huang J., He H., Peng X. Two glyoxylate reductase isoforms are functionally redundant but required under high photorespira-tion conditions in rice. BMC Plant Biology. 2020; 20(1):1-12. https://doi.org/10.1186/s12870-020-02568-0.
Hoover G.J., Jørgensen R., Rochon A., Bajwa V.S., Merrill A.R., Shelp B.J. Identification of catalytically important amino acid residues for enzymatic reduc-tion of glyoxylate in plants. Biochimica et Biophysica Acta (BBA)-Proteins and Pro-teomics. 2013; 1834(12): 2663-2671. https://doi.org/10.1016/j.bbapap.2013.09.013
