Этилен-зависимая регуляция клеточного цикла оксидом азота Мамаева Анна Станиславовна

Оксид азота (NO) – внутриклеточный регулятор физиологических процессов у филогенетически различных групп. У животных NO регулирует деление клеток, тогда как этот вопрос для культивируемых клеткок растений остаётся практически неизученным. Мы исследовали влияние NO на пролиферацию клеток растений, отличающихся функционированием пути передачи этиленового сигнала. В культуре клеток Arabidopsis thaliana дикого типа (Col-0) уровень NO увеличивался по мере роста числа клеток, тогда как в клетках этилен-нечувствительного мутанта ein2 NO наиболее активно образуется сразу же после выхода клеток из лаг-фазы. После 3-часовой обработки клеток нитропруссидом натрия (SNP) - донором NO, содержание NO увеличивалось в клетках обоих генотипов. Клетки Col-0 и ein2 синтезируют этилен, продукция которого, совпадающая с логарифмической фазой роста, ярко выражена у Col-0. В клетках обоих генотипов, обработанных SNP, снижался уровень АФК. Обработка SNP приводила к снижению количества S-фазных клеток в культуре Col-0, но не ein2. Снижение числа S-фазных клеток сопровождалось понижением уровня экспрессии CYCD3;1, тогда как экспрессия CYCВ1;1 и CYCА2;3 не изменялась. То есть, NO влияет на протекание клеточного цикла на уровне G1/S перехода. Нитрирование Тир в белках – одно из молекулярных последствий обработки клеток NO. При передаче этиленового сигнала функционируют МРК, которые у животных подвергаются нитрированию. На индивидуальных рекомбинантных AtMPK3/4/6 показано, что при нитрировании их энзиматическая активность снижалась. Поскольку AtMPK3 регулирует передачу этиленового сигнала, AtMPK6 - синтез этилена, а AtMPK4 – цитокинез, нитрирование этих белков может иметь сигнальную функцию. Таким образом, мы установили, что для регуляции клеточного цикла оксидом азота необходимо нормальное функционирование пути передачи этиленового сигнала. Интервенция NO в сигнальный путь этилена может осуществляться посредством либо снижения содержания в клетках АФК, либо влияния на активность МАРК, участвующих в передаче этиленового сигнала.