Пролин: физиологические функции и регуляция содержания в растениях в стрессовых условиях

Abstract

Колупаєв Ю.Є., Вайнер А.О., Ястреб Т.О. Пролін: фізіологічні функції і регуляція вмісту у рослинах за стресових умов. Описані шляхи синтезу проліну з глутамату та орнітину, наведені відомості про ключові ферменти, задіяні в синтезі і деградації проліну, їх локалізації в клітинах і регуляції активності у рослин. Узагальнено дані про зміну вмісту проліну в рослинах у відповідь на дію стресорів різної природи. Детально розглянуті функції проліну в стресових умовах: осмопротекторна, шаперонна, антиоксидантна, його участь в регуляції експресії генів антиоксидантних ферментів. Також обговорюються причини прооксидантних ефектів проліну. Розглянуто участь сигнальних і гормональних посередників в процесі стрес-індукованого синтезу проліну. Проаналізовано зв'язок між вмістом проліну і стійкістю рослин до стресорів.

Yu.E. Kolupaev, A.A. Vayner, T.O. Yastreb. Proline: physiological functions and regulation of its content in plants under stress conditions. The glutamate and ornithine pathways of proline biosynthesis are described. The data on the key enzymes involved in the synthesis and degradation of proline, their localization in cells and regulation of activity in plants are generalized. The information about the changes in proline content in plants as a response to the action of different stressors is summarized. The functions of proline, such as osmoprotective, chaperone, antioxidant and its participation in the regulation of gene expression of antioxidant enzymes, under stress conditions are considered in details. The reasons of prooxidant proline effects are also discussed. The participation of signaling and hormonal mediators in the stress-induced synthesis of proline is considered. The relation between the plants resistance to stressors and proline content are analyzed.

Колупаев Ю.Е., Вайнер А.А., Ястреб Т.О. Пролин: физиологические функции и регуляция содержания в растениях в стрессовых условиях. Описаны пути синтеза пролина из глутамата и орнитина, приведены сведения о ключевых ферментах, задействованных в синтезе и деградации пролина, их локализации в клетках и регуляции активности у растений. Обобщены данные об изменении содержания пролина в растениях как ответной реакции на действие стрессоров различной природы. Подробно рассмотрены функции пролина в стрессовых условиях: осмопротекторная, шаперонная, антиоксидантная, его участие в регуляции экспрессии генов антиоксидантных ферментов. Также обсуждаются причины прооксидантных эффектов пролина. Рассмотрено участие сигнальных и гормональных посредников в процессе стресс-индуцированного синтеза пролина. Проанализирована связь между устойчивостью растений к стрессорам и содержанием пролина.