Vliv stresu na NADP-dependentní enzymy ve vyšších rostlinách.

Abstract

Biotický stres způsobený virovou infekcí, stejně jako solný stres, se projevují omezením růstu rostlin, poškozením jejich listů, uzavřením průduchů, a tím sníženou rychlostí fotosyntézy. Ve stresovaných rostlinách tak klesá dostupnost redukovaného koenzymu NADPH, který je však významným koenzymem pro mnoho metabolických pochodů. Jedná se především o biosyntézu mastných kyselin, aminokyselin a sekundárních metabolitů rovněž se podílejících na obranných odpovědích vůči stresu. Je také koenzymem klíčových enzymů antioxidačního systému a regulačních enzymů. Alternativním zdrojem NADPH při nedostatečné fotosyntéze jsou NADP- dependentní enzymy. Cílem této práce bylo současně sledovat změny aktivit tří hlavních NADP-dependentních enzymů: glukosa-6-fosfátdehydrogenasy (G6PDH, EC 1.1.1.49), NADP-isocitrátdehydrogenasy (dekarboxylační) (NADP-ICDH, EC 1.1.1.42), NADP-dependentní malátdehydrogenasy (oxalacetát dekarboxylační) (NADP-ME, EC 1.1.1.40) a enzymu, který je naopak součástí významné biosyntetické dráhy spotřebovávající NADPH, šikimátdehydrogenasy (SDH, EC 1.1.1.25). Aktivita všech sledovaných enzymů kromě SDH byla v listech tabáku (Nicotiana tabacum L.) infikovaných Y virem bramboru, kmenem NTN v maximu infekce významně zvýšena, nejvíce NADP-ICDH (o 200 %) a NADP-ME (o 140 %). Zároveň byl sledován...

Biotic stress in the form of viral infection, as well as abiotic salt stress, cause leaves injuries, stomata closure and decreased rate of photosynthesis. These factors lead to the limitation of plant growth and to reduced amount of coenzyme NADPH. However NADPH is an important coenzyme for many metabolic pathways such as synthesis of fatty acids, amino acids and secondary metabolites involved in stress responses. NADPH is also a coenzyme for key enzymes of antioxidant system and for many regulatory enzymes. NADP-dependent enzymes are alternative source of NADPH in plants under stress conditions. In this work, activities of four NADP-dependent enzymes: Glucose-6-phosphate dehydrogenase (G6PDH, EC 1.1.1.49), NADP-isocitrate dehydrogenase (NADP-ICDH, EC 1.1.1.42), NADP-malic enzyme (decarboxylating) (NADP-ME, EC 1.1.1.40) and Shikimate dehydrogenase (SDH, EC 1.1.1.25) were studied. Activities of all these enzymes but SDH increased in leaves of tobacco plants (Nicotiana tabacum L.) infected by PVYNTN , The most sensitive enzymes to viral infection were NADP-ICDH and NADP-ME, whose activity was increased in comparison with control plants 3-fold and 2,4-fold, respectively. Changes in activity of studied enzymes were also determined in plants exposed to viral infection in combination with heat-shock...