Возможные сигнальные посредники влияния сероводорода на теплоустойчивость растительных клеток.

Abstract

Изучали возможные причины усиления генерации активных форм кислорода (АФК) при обработке изолированных колеоптилей пшеницы донором сероводорода – 100 мкМ NaHS. Через 2-4 ч после ее начала происходило повышение эндогенного содержания сероводорода в колеоптилях приблизительно в два раза, через 24 ч количество H2S в них не отличалось от величин контроля. Вызываемые гидросульфидом натрия эффекты усиления генерации супероксидного анион-радикала и повышения содержания пероксида водорода в колеоптилях нивелировались их предобработкой ингибитором НАДФН-оксидазы дифенилениодониум хлоридом (ДФИ). В то же время бутанол-1, ингибитор зависимого от фосфолипазы D образования фосфатидной кислоты, способной активировать НАДФН-оксидазу, не оказывал влияния на H2S-индуцируемую генерацию АФК в колеоптилях. Ингибитор НАДФН-оксидазы ДФИ препятствовал развитию теплоустойчивости клеток колеоптилей, вызываемому действием донора сероводорода. Положительное влияние донора сероводорода на теплоустойчивость колеоптилей пшеницы нивелировалось и обработкой ингибитором образования фосфатидной кислоты бутанолом-1, но не его биологически не активным гомологом бутанолом-2. Предполагается, что фосфатидная кислота как сигнальный посредник может быть задействована в реализации стресс-протекторных эффектов сероводорода, однако она не причастна к активации сероводородом зависимого от НАДФН-оксидазы образования АФК в растительных клетках.

The possible reasons of intensifying of generation of reactive oxygen species (ROS) under the treatment of isolated wheat coleoptiles with the donor of hydrogen sulfide – 100 µM of NaHS – have been studied. In 2-4 h after treatment beginning there was approximately two times increase of endogenous content of hydrogen sulfide in coleoptiles, in 24 h the amount of H2S in them did not differ from control values. The effects of intensifying of generation of superoxide anion -radical and the increase of hydrogen peroxide content caused by sodium hydrosulfide in coleoptiles were le v eled by pretreatment with NADPH-oxidase inhibitor diphenyleneiodonium chloride (DPI). At the same time butanol-1 (inhibitor of dependent on phospholipase D formation of phosphatidic acid, c a pable to activate NADPH-oxidase) did not exert the impact on H2S-induced generation of ROS in coleoptiles. The inhibitor of NADPH-oxidase DPI prevented with the development of heat re sistance of coleoptile cells caused by the influence of hydrogen sulfide donor. Positive influence of hydrogen sulfide donor on heat resistance of wheat coleoptiles was leveled also by the treatment with inhibitor of phosphatidic acid formation butanol-1, but not with its biologically not active hom ologue butanol-2. It is supposed that phosphatidic acid as the signaling mediator can be involved in the realization of stress-protective effects of hydrogen sulfide; however it is not involved in the acti vation of ROS formation, dependent on NADPH-oxidase, by hydrogen sulfide in plant.

Вивчали можливі причини посилення генерації активних форм кисню (АФК) за обробки колеоптилів пшениці донором сірководню – 100 мкМ NaHS. Через 2-4 год після її початку відбувалося підвищення ендогенного вмісту сірководню в колеоптилях приблизно в два рази, через 24 год інкубації кількість H2S в них не відрізнялася від контролю. Спричинювані дією гідросульфіду натрію ефекти посилення генерації супероксидного аніон-радикала і підвищення вмісту пероксиду водню в колеоптилях нівелювалися їх попередньою обробкою інгіб ітором НАДФН-оксидази дифеніленіондоніум хлоридом (ДФІ). У той же час бутанол-1, інгі бітор залежного від фосфоліпази D утворення фосфатидної кислоти, здатної активувати НАДФН-оксидазу, не впливав на H2S-індуковану генерацію АФК в колеоптилях. Інгібітор НАДФН-оксидази ДФІ перешкоджав розвитку теплостійкості клітин колеоптилів, спричинюваному дією донора сірководню. Позитивний вплив донора сірководню на теплостійкість колеоптилів пшениці нівелювався і обробкою інгібітором утворення фосфатидної кислоти б утанолом-1, але не його біологічно неактивними гомологом бутанолом-2. Висловлено припущення, що фосфатидна кислота як сигнальний посередник може бути задіяна в реалізації стрес-протекторних ефектів сірководню, однак вона не причетна до активації сірководнем залежної від НАДФН-оксидази генерації АФК в рослинних клітинах.