Studium úlohy oxidu dusnatého v katabolismu polyaminů

Miluše RUSNOKOVÁ

Bakalářská práce

Study of the role of nitric oxide in catabolism of polyamines

Anotace:

Rostlinné polyaminy (PA) působí jako regulační molekuly v mnoha základních buněčných procesech. Klíčovými enzymy katabolismu PA jsou diaminoxidasy (DAO) a aminoaldehyddehydrogenasy (AMADH). DAO se podílí na katabolických reakcích polyaminů za vzniku odpovídajících w-aminoaldehydů. Tyto aldehydy jsou dále metabolizovány pomocí NAD+-dependentních AMADH za vzniku w-aminokyselin. Úkolem bakalářské práce bylo stanovit vliv zvýšené koncentrace NO v důsledku použití donoru NO (S-nitrosoglutathionu - GSNO) v růstovém mediu na aktivitu aminoaldehyddehydrogenasy a aminoxidasy. Současně jsme se zaměřily na stanovení aktivity askorbátperoxidasy (APX) a obecně peroxidas, které přeměňují substrát guajakol na detekovatelný barevný produkt (GPX). Studie byla realizována na dvou kultivarech P. sativum cv. Kudrnáč a P. sativum cv. Twinset významně se lišících odolností vůči některým patogenům, tzn. schopností aktivovat obranné mechanismy. Vliv zvýšené koncentrace NO na aktivity studovaných enzymů v důsledku aplikace GSNO do růstového media se projevil zejména u odolného kultivaru P.sativum cv. Twinset. Na základě změn enzymových aktivit po aplikaci donoru NO (GSNO) do růstového media lze předpokládat regulaci aktivací zejména enzymu AMADH v kořenové části a GPX v nadzemní části kultivaru Twinset. V případě APX získané výsledky poukazují na možný inhibiční efekt zvýšené koncentrace NO v kořeni, ale naopak výrazný aktivační efekt NO na APX aktivitu v apikální části kořene cv. Twinset.

Abstract:

Plant polyamines (PAs) act as regulatory molecules in many fundamental cellular processes. Key enzymes of PAs catabolism are diamine oxidases (DAOs) and aminoaldehyde dehydrogenases (AMADHs). DAOs participates in catabolic reactions of polyamines to form the corresponding -amino aldehydes. These aldehydes are further metabolized by NAD + -dependent AMADH to form -amino acids. The aim of this bachelor thesis was to determine the effect of increased NO concentration due to the use of NO donor (S-nitrosoglutathione - GSNO) in growth medium on the acitivity of AMADH and DAO. At the same time, we focused on determining the activity of ascorbate peroxidase (APX) and generally peroxidases that convert the guajacol substrate to a detectable color product (GPX). The study was carried out on two cultivars of P. sativum cv. Kudrnáč and P. sativum cv. Twinset, which significantly differ in resistance to some pathogens, i.e., ability to activate defense mechanisms. The effect of elevated NO concentration on the activities of studied enzymes as a result of the application of GSNO to the growth medium was manifested especially in the resistant cultivar P.sativum cv. Twinset. On the basis of changes in enzyme activities after application of the NO donor (GSNO) to the growth medium, the activation of the AMADH enzyme in the root part and GPX in the above-ground part of the Twinset cultivar can be expected. In the case of APX, the obtained results indicate a potential inhibitory effect of increased NO concentration in the root, but a significant NO activation effect on APX activity in the apical part of the root cv. Twinset.

Klíčová slova

Askorbátperoxidasa, aminoaldehyddehydrogenasa, diaminoxidasa, gujakolperoxidasa, oxid dusnatý, Pisum sativum, polyaminy, reaktivní formy dusíku, reaktivní formy kyslíku.

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 14. 5. 2018

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: doc. RNDr. Lenka Luhová, Ph.D.

UNIVERZITA PALACKÉHO V OLOMOUCI

Přírodovědecká fakulta

Bakalářský studijní program / obor:
Biochemie / Biochemie