Vliv složení kultivačního média na metabolismus rostlin tabáku

Abstract

Fosfoenolpyruvát karboxylasa (EC 4.1.1.31; PEPC) plní v rostlinách důležité funkce, propojuje metabolismus sacharidů a aminokyselin. PEPC je regulována na mnoha úrovních, včetně fosforylace serinového zbytku blízko N-konce. Cílem této práce bylo zjistit, jak ovlivní složení kultivačního média aktivitu PEPC a metabolicky souvisejících enzymů NADP-dependentní malátdehydrogenasy (dekarboxylační) (EC 1.1.1.40; NADP-ME) a pyruvát, fosfátdikinasy (EC 2.7.9.1; PPDK) a také enzymů podílejících se na metabolismu dusíku, tedy nitrátreduktasy (EC 1.7.1.1; NR), glutaminsynthetasy (EC 6.3.1.2; GS), glutamátsynthasy (EC 1.4.1.14; GOGAT), NAD-glutamátdehydrogenasy (EC 1.4.1.2; NAD- GDH) a NADP-glutamátdehydrogenasy (EC 1.4.1.4; NADP-GDH). Rostliny tabáku (Nicotiana tabacum L., cv. Petit Havana SR1) byly pěstované in vitro v Murashige-Skoogově agaru a ovlivněny přítomností 2% sacharosy, sníženým obsahem dusíkatých látek nebo fosfátu a limitovaným přístupem CO2. Sacharosa přidaná do Murashige-Skoogova média způsobila zvýšení aktivity enzymů PEPC, NADP-ME a také všech sledovaných enzymů souvisejících s příjmem a metabolismem dusíku - NR, GS, GOGAT, NAD-GDH a NADP-GDH. Snížený obsah dusíkatých látek a fosfátu v kultivačním médiu snížil aktivitu většiny sledovaných enzymů. Aktivita byla také ovlivněna dostupností CO2. U...

Phosphoenolpyruvate carboxylase (EC 4.1.1.31; PEPC) plays many roles in plants; it connects the metabolism of saccharides and amino acids. PEPC is regulated at many levels including phosphorylation of serine residue near N-terminus. The aim was to found out, if the composition of cultivation medium affects the activity of PEPC and metabolically related enzymes such as NADP-malic enzyme (EC 1.1.1.40), pyruvate, phosphate dikinase (EC 2.7.9.1; PPDK) and enzymes participating in nitrogen assimilation, thus nitrate reductase (EC 1.7.1.1; NR), glutamine synthetase (EC 6.3.1.2; GS), glutamate synthase (EC 1.4.1.14; GOGAT), NAD-glutamate dehydrogenase (1.4.1.2; NAD-GDH) and NADP-glutamate dehydrogenase (1.4.1.4; NADP-GDH). Tobacco plants (Nicotiana tabacum L., cv. Petit Havana SR1) were grown in vitro in Murashige-Skoog agar. The effect of the presence of 2% succrose, reduced content of nitrogen compounds or phosphate and limited supply of CO2 was followed. Sucrose added to Murashige-Skoog medium caused the increase of enzyme activity of PEPC, NADP-ME and most of enzymes related to nitrogen uptake and metabolism - NR, GS, GOGAT, NAD-GDH a NADP-GDH. Reduced content of nitrogen compounds and phosphate in cultivation medium decreased activity of all monitored enzymes. Enzyme activities were also affected by the...