Effect of gas media on substrate specificity and physicochemical characteristics of chromatographically cleaned adsorbed β-glucosidase of pea plants
Abstract
Highly purified preparation of cell wall adsorbed β-glucosidase of pea plants exposed to short term hypoxia
and CO2-media received. By salting with ammonia sulfate and gel chromatography on G-25 the achieved purification
rate for enzyme was 22.3 for plants under hypoxia and 47.6 for under CO2 –media. It was shown that seedlings under
hypoxia and high concentrations of carbon dioxide had no changes in elution rate of enzyme under
chromatographical purification on the column. Under normal plant aeration the enzyme resolved specific
isosuccinimide β-glycoside (IS-glycoside), p-nithrophenyl-β-D-glucopyranoside (pNPG) and did not resolve
galactopyranosides with α- and β-bounds. In contrast CO2-media increased affinity of enzyme to all substrates
including uridine diphosphate glucose (UDPG). It was noted that under oxygen deficit and CO2-media the enzyme
stability of seedlings increased towards hydrogen peroxide and shift of pH optima from 4.8 to 4.6 was observed.
Presence of significant differences in variety of physicochemical properties for cell wall adsorbed and cytoplasmic β-
glucosidase of pea seedlings was shown
Downloads
References
свойства β-глюкозидазы растений гороха, подвергнутых воздействию гипоксии и
СО2-среды // Сорбционные и хроматографические процессы. 2009. Т.9. Вып.5. С.
714-721.
2. Gerardi C., Blando F., Santino A., Zacheo G. Purification and characterisation of a β-
glucosidase abundantly expressed in ripe sweet cherry (Prunus avium L.) fruit // Plant
Science. 2001. Vol. 160. P. 795-805.
3. Kazuhiro I., Kouichi T., Hitoshi K., Hitoshi S., Kiyoshi I. Purification and
characterization of extracellular and cell wall bound β-glucosidases from Aspergillus
kawachii // Biosci., Biotechnol. and Biochem. 1998. Vol. 62. P. 1938-1946.
4. Labavitch J.M. and Ray P.M. Turnover of cell wall poliysaccharides in elongating pea
stem segments // Plant Physiоl. 1974. Vol.53. P. 669-673.
5. Ершова А.Н., Гущина Н.А. Выделение клеточносвязанных форм β –глюкозидазы
проростков гороха, их очистка и изменение в онтогенезе // Сорбционные и
хроматографические процессы. 2003. Т.3. Вып.6. С. 758-766.
6. Туран Ю., Женг М. Очистка и характеристика внутриклеточной β –глюкозидазы
метилотрофных дрожжей Pichia pastoris // Биохимия. 2005. Т.16. Вып.2. С. 322-325.
7. Verdoucq L., Moriniere J., Bevan D.R., Esen A., Vasella A.Structural determinants of
substrate specificity in family 1 бета- glucosidases. Novel insights from the crystal
structure of sorghum dhurrinase-1, a plant бета-glucosidase with strict specificity, in
complex with its natural substrate // J. Biol. Chem. 2004. V. 279. №30. P. 31796-31803.
8. Горшкова Т.А. Растительная клеточная стенка как динамическая система, М:
Наука, 2007, 429 с.
9. Ершова А.Н., Баркалова О.Н., Фатуллаева А.С. Влияние гипоксии и СО2-среды
на трансгликозидазную активность цитоплазматической и связанных с клеточной
стенкой молекулярных форм β –глюкозидазы растений гороха // Вестник ВГУ,
Серия: Химия. Биология. Фармация. 2011, №2. C. 88-91.
10. Винокурова Н.В., Ершова А.Н. Очистка, физико-химические свойства
β–глюкозидазы растений гороха // Теория и практика сорбционных процессов. 2000.
С. 251-257.
11. Захарова Н.С., Петрова Т.А. β –глюкозидазы листьев и корнеплодов столовой
свеклы Beta vulgaris // Прикладная биохимия и микробиология. 2000. Т.36, №4. С.
458-461.
12. Ершова А.Н. Метаболическая адаптация растений к гипоксии и повышенному
содержанию диоксида углерода. – Воронеж: ВГУ. 2007. 264 с.
13. Takashi A., Hanae K., Naoto S. A cell wall-bound β –glucosidase from germinated
rice: purification and properties // Phytochemistry. 1997. Vol. 48. P. 49-54.
14. Ершова А.Н., Попова Н.В., Бердникова О.С. Продукция активных форм
кислорода и антиоксидантные ферменты растений гороха и сои при гипоксии и
высоком содержании СО2 в среде // Физиология растений., 2011, Т.58, № 5, С. 1–10.
