Функциональное взаимодействие оксида азота с активными формами кислорода и ионами кальция при формировании адаптивных реакций растений

Abstract

В обзоре проанализированы и обобщены литературные и собственные данные об изменении содержания эндогенного оксида азота у растений при адаптации и влиянии доноров оксида азота на устойчивость к абиотическим стрессорам. Обсуждается роль нитратредуктазы, фермента, подобного NO-синтазе животных, и других энзиматических систем в образовании NO в клетках растений, а также взаимодействие различных путей синтеза оксида азота. Проанализирована роль кальция и активных форм кислорода (АФК) в регуляции активности ферментов, генерирующих NO. Рассмотрено влияние оксида азота на кальциевый гомеостаз, а также на процессы генерации и обезвреживания АФК в растительных клетках. Особое внимание уделено роли S-нитрозилирования, нитрования по тирозину и нитрозилирования металлов в регуляции активности антиоксидантных ферментов. Приводятся сведения о функциональном взаимодействии NO с другими сигнальными посредниками при трансдукции сигналов стрессовых фитогормонов. Сделано заключение о центральной роли оксида азота в функционировании сложной сигнальной сети растительных клеток.

In the review the literary and own data on the change of content of endogenous nitric oxide in plants at adaptation and influence of nitric oxide donors on resistance to abiotic stressors are analysed and generalized. The role of nitrate reductase, animals NO-synthase-like enzyme, and other euzymatic systems in the NO production in plant cells, and also the interaction of various pathways of nitric oxide synthesis is discussed. The role of calcium and reactive oxygen species (ROS) in the regulation of activity of NO-generating enzymes is analysed. The influence of nitric oxide on calcium homeostasis, and also on processes of generation and neutralization of ROS in plant cells is considered. The special attention is paid to the role of S-nitrosylation, nitration on tyrosine and nitrosylations of metals in the regulation of antioxidant enzymes activity. Data on functional interaction of NO with other signaling mediators at the transduction of stress phytohormones signals are provided. The conclusion about the central role of nitric oxide in the functioning of difficult signaling network in plant cells is made.

В огляді проаналізовано та узагальнено літературні і власні дані про зміни вмісту ендогенно го оксиду азоту у рослин при адаптації і впливі донорів оксиду азоту на їх стійкість до абіо тичних стресорів. Обговорюється роль нітратредуктази, ферменту, подібного до NO-синтази тварин, та інших ферментних систем в утворенні NO у клітинах рослин, а також взаємодія рі зних шляхів синтезу оксиду азоту. Проаналізовано роль кальцію і активних форм кисню (АФК) у регуляції активності ферментів, що генерують NO. Розглянуто вплив оксиду азоту на кальцієвий гомеостаз, а також на процеси генерації та знешкодження АФК в рослинних клітинах. Особливу увагу приділено ролі S-нітрозилюванню, нітруванню за тирозином і ніт розилюванню металів у регуляції активності антиоксидантних ферментів. Наводяться відомо сті про функціональну взаємодію NO з іншими сигнальними посередниками при трансдукції сигналів стресових фітогормонів. Зроблено висновок про центральну роль оксиду азоту у функціонуванні складної сигнальної мережі рослинних клітин.