В СПбГУ с помощью кишечной палочки раскрыли механизмы контроля синтеза аргинина

Биологи из Санкт-Петербурга вместе с китайскими учеными исследовали, как водоросли Dunaliella salina производят аргинин. Раньше считалось, что за это отвечает определенный белок. Но ученые выяснили, что у водорослей все устроено по-другому.

Результаты исследования напечатаны в научном журнале Plant Science.

Водоросли и другие организмы, которые умеют фотосинтезировать, обычно растут благодаря питательным веществам. Их рост часто ограничивает нехватка азота. Аргинин — важная аминокислота, которая помогает водорослям справляться со стрессом и продолжать расти.

Dunaliella salina — это одноклеточная водоросль (на фото), которая обитает в водоемах с очень соленой водой. Ученые внимательно изучают ее, потому что она умеет приспосабливаться к такой среде и вырабатывать полезные вещества, например, каротиноиды. Исследователи хотят понять, как именно эта водоросль контролирует производство аминокислоты аргинина.

Ученые из Санкт-Петербургского государственного университета выяснили, что у растений есть несколько способов контролировать синтез аргинина — важной аминокислоты.

Ранее считалось, что единственный способ контроля — это работа ключевого фермента N-ацетил-L-глутаматкиназы. Он управляется специальным белком PII и активируется при высоком уровне аргинина, чтобы обеспечить дополнительный синтез этой аминокислоты. Но оказалось, что есть и другие способы регулирования синтеза аргинина.

Мы получили два белка — N-ацетил-L-глутаматкиназу и PII — из водоросли Dunaliella salina. Для этого мы использовали бактерии Escherichia coli, которые часто называют кишечной палочкой.

Мы очистили полученные белки с помощью специального метода, называемого аффинной хроматографией. Затем мы провели эксперименты, чтобы проверить, может ли белок PII снять блокировку фермента, вызванную аргинином.

Для этого мы использовали технологию поверхностного плазмонного резонанса. Она показала, что эти два белка не взаимодействуют друг с другом.

Таким образом, мы впервые показали, что синтез аргинина у водорослей может происходить без участия белка PII, — объяснила заведующая лабораторией адаптации микроорганизмов СПбГУ Елена Ермилова.

Ученые создали новый вид белка, соединив два разных белка. Они взяли часть одного белка из зеленой водоросли и добавили к ней часть другого белка из другой зеленой водоросли.

Благодаря этому новому белку ученые впервые смогли показать, как работает одна из частей белка, которая помогает управлять другим важным процессом в организме.

Исследователи из Санкт-Петербурга объясняют, что эти данные говорят о следующем: в процессе эволюции растения приспособили свои белки для управления работой определенного фермента. У бактерий же эти белки участвуют в обмене веществ.

Это исследование также помогает понять, как растения справляются с большим количеством соли. Возможно, у других растений, которые живут в соленой среде, тоже нарушается контроль над выработкой аргинина.

Ранее ученые обнаружили на Камчатке водоросли, выживающие в крутом кипятке.

10.12.2024