Ибрагимов Р.И., Мелентьев А.И.
Башкирский государственный университет, 450074, Уфа, ул. Фрунзе 32, Россия
Предполагается, что лектины и белки-ингибиторы протеиназ обладают общими свойствами и вероятно, выполняют сходные функции в защитных реакциях растений при патогенезе.
Изучали углеводную специфичность и агглютинирующую способность препаратов ингибиторов трипсина, выделенных из семян пшеницы.
Показано, что аффинноочищенные препараты ингибиторов трипсина проявляют гемагглютинирующую активность при минимальной концентрации белка 62,5 мкг/мл. Подавление гемагглютинирующей способности ингибиторов трипсина наблюдалось в присутствии N-ацетил-D-глюкозамина и смеси его олигомеров в концентрациях не менее чем 270 мМ и 0,04 мМ ( в пересчете на хитотриозу), соответственно. Из этого следует, что ингибиторы трипсина способны связываться с углеводными детерминантами, содержащими остатки N-ацетил-D-глюкозамина. Нами показано, что ингибиторы трипсина, очищенные из водных экстрактов семян пшеницы на колонке с трипсин-агарозой полностью сорбируются на овогеле в пределах емкости колонки. Значительная часть растительных белков, сорбируемых на овогеле (лектинов), связывается с иммобилизованным трипсином.
Ингибиторы протеиназ оказались способны агглютинировать споры ряда патогенных грибов. В наибольшей степени лектинами и ингибиторами агглютинируются споры патогена, несовместимого с пшеницей - возбудителя пыльной головни пырея . Для агглютинации спор совместимых патогенов (Ustilago tritici, Tilletia caries) необходимы более высокие концентрации лектинов и ингибиторов. Коммерческий препарат соевого ингибитора трипсина ( ингибитор Кунитца) не вызывает агглютинацию спор исследуемых грибов. Оказалось, что споры бурой ржавчины пшеницы не агглютинируются ни лектинами, ни ингибиторами протеиназ . Эти факты свидетельствуют о том, лектины и ингибиторы протеиназ проявляют высокоспецифичную агглютинирующую активность по отношению к спорам патогенных грибов. Вероятно, специфичность агглютинации обусловлено различиями в механизмах инфицирования и особенностями химического состава и структуры оболочек спор патогенных грибов.
Полученные нами данные позволяют более детально представить защитное действие ингибиторов протеиназ при поражении растений фитопатогенами. Благодаря способности связывать углеводные детерминанты клеточной поверхности хитиносодержащих микроорганизмов, ингибиторы протеиназ могут аккумулироваться на поверхности прорастающих спор и гиф внедрившегося в растение патогена и инактивировать секретируемые им протеолитические ферменты. Миграция ингибиторов в зону инфекции может происходить вследствие наличия градиента концентрации молекул свободного ингибитора, обусловленного сорбцией ингибиторов на поверхности микробных клеток.