Дивинилэфирсинтаза CYP74B16 листьев льна: обнаружение, молекулярное клонирование и свойства тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.01.05, кандидат биологических наук Горина, Светлана Сергеевна

• Горина, Светлана Сергеевна
• кандидат биологических наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат биологических наук Горина, Светлана Сергеевна

ОГЛАВЛЕНИЕ

СПИСОК ПРИНЯТЫХ СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Оксилипины как элементы защиты и развития растения

1.2. Биосинтез оксилипинов растений

1.3. Общая характеристика цитохромов Р450

1.4. Общая характеристика ферментов семейства CYP74

1.4.1. Алленоксидсинтазы

1.4.2. Гидропероксидлиазы

1.4.3. Дивинилэфирсинтазы

1.4.4. Эпоксиалкогольсинтазы

1.5. Сравнение механизмов катализа цитохромов CYP74 и классических монооксигеназ Р450

1.6. Внутриклеточная локализация ферментов CYP74

1.7. Регуляция экспрессии генов ферментов CYP74

1.8. Лен-долгунец (Linum usitatissimum L.) как объект исследования

1.9. Постановка цели исследования 52 ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

2.1. Методы биоинформатики

2.2. Подготовка растительного материала

2.3. Выделение тотальной РНК из листьев льна-долгунца

2.4. Реакция обратной транскрипций и получение двуцепочечной

к ДНК

2.5. Полимеразная цепная реакция

2.5.1. Стандартные условия проведения реакции

2.5.2. Амплификация фрагментов целевых генов de novo с помощью ПЦР с вырожденными праймерами

2.5.3. Амплификация 5'- и З'-фрагментов целевых генов

2.6. Электрофоретическое разделение нуклеиновых кислот в ага-

розном геле

2.7. Молекулярное клонирование гена LuDES 61 2.7.1. Молекулярное клонирование гена алленоксидсинтазы

ZmAOSl кукурузы

2.8. Определение нуклеотидной последовательности ДНК

2.9. Сайт-направленный мутагенез

2.10. Характеристика вектора рЕТ-32 Ek/LIC

2.11. Характеристика использованных штаммов Е. coli

2.12. Хранение штаммов Е. coli и рекомбинантных плазмид

2.13. Среды для культивирования бактерий

2.14. Приготовление компетентных клеток Е. coli

2.15. Трансформация компетентных клеток Е. coli

2.16. Индукция синтеза рекомбинантных белков

2.17. Электрофоретическое разделение белков в полиакриламид-

ном геле

2.18. Выделение и очистка рекомбинантного белка

2.19. Реактивы и материалы для исследований катализа рекомбинантных ферментов '

2.20. Получение гидроперекисей жирных кислот

2.21. Кинетические исследования рекомбинантной LuDES

2.22. Проведение реакций, катализируемых рекомбинантными ферментами, с гидроперекисями жирных кислот

2.23. Анализ продуктов реакций, катализируемых рекомбинантной LuDES, методом высокоэффективной жидкостной хроматографии

2.23.1. Хроматография на обращенной фазе

2.23.2. Хроматография на нормальной фазе

2.24. Спектральные исследования

ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

3.1. Конструирование вырожденных праймеров для выявления генов ранее не охарактеризованных ферментов СУР74 льна-долгунца ,

3.2. Выявление и клонирование последовательностей генов ранее ^охарактеризованных ферментов СУР74 льна-долгунца

3.3. Получение рекомбинантного белка СУР74В16

3.4. Исследование кинетики реакций, катализируемых рекомби-нантным ферментом СУР74В16, с различными субстратами

3.5. Идентификация рекомбинантного фермента СУР74В16 льна

как дивинилэфирсинтазы нового типа

3.6. Особенности первичной структуры и функции рекомбинант-ной1лЯ)Е8

I

3.7. Сайт-направленный мутагенез рекомбинантной ЬиОЕ8

3.8. Каталитические свойства мутантной формы ЬиБЕБ Е29Ю 115 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 127 ВЫВОДЫ 134 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 136 ПРИЛОЖЕНИЕ

СПИСОК ПРИНЯТЫХ СОКРАЩЕНИЙ

1. АОС - алленоксидсинтаза;

2. ГПЛ - гидропероксидлиаза;

3. ДЭС - дивинилэфирсинтаза;

4. ЭАС - эпоксиалкогольсинтаза;

5. ЛОГ - липоксигеназа;

6. ПОГ - пероксигеназа;

7. АОЦ - алленоксидциклаза;

8. АФК - активные формы кислорода;

9. ЬиОЕБ - дивинилэфирсинтаза льна-долгунца (Ыпит тИаНязипит Ь.); Ю.ЬиАОЗ - алленоксидсинтаза льна-долгунца (Ыпит ияНаНязтит Ь.);

11. А1А08 - алленоксидсинтаза резуховидки Таля (АгаЫс1орз1з (каИапа); 12.9-ЛОГ - липоксигеназа, окисляющая полиненасыщенную жирную кислоту по атому углерода в положении 9;

13ЛЭ-ЛОГ - липоксигеназа, окисляющая полиненасыщенную жирную кислоту по атому углерода в положении 13;

14.ПНЖК - полиненасыщенная жирная кислота;

15.СРС - субстрат-распознающий сайт; 16.18:2 - линолевая кислота;

17.18:3 — а-линоленовая кислота;

18.13-ГПОТ - (92,1 \Е,\3£,152)- 13-гидроперокси-(9,11,15)-октадекатриеновая кислота;

19.13-ГПОД - (92,1 \Е, 13^-13-гидроперокси-(9,11 )-октадекадиеновая кислота; 20.9-ГГ10Т - (95,1ОЕ, 122,152)-гидроперокси-( 10,12,15)-октадекатриеновая кислота;

21.9-ГПОД - (95,10£,122)-9-гидроперокси-(10,12)-октадекадиеновая кислота;

22.9ДО-ЭОД - (122)-9,10-эпокси-(10,12)-октадекадиеновая кислота;

23.12,13-ЭОД - (92)-12,13-эпокси-(9,11)-октадекадиеновая кислота;

24.9,10-ЭОТ - (1 ОЕ, 122)-9,10-эпокси-( 10,12,15)-октадекатриеновая кислота;

25.12,13-ЭОТ - (9г,11^;,135,152)-12,13-эпокси-(9,11,15)-октадекатриеновая кислота;

26.12-ОФДК - (152)-12-оксофито-10,15-диеновая кислота; 27.12-ОФЕК- 12-оксо-10-фитоеновая кислота; 28.10-ОФДК - (157)-10-оксо-11,15-фитодиеновая кислота; 29ЛО-ОФЕК— 10-оксо-11-фитоеновая кислота;

30.а-кетол - 12-оксо-13-гидрокси-(92,152Г)-октадекадиеновая кислота;

31.(со52)-этероленовая кислота - (92,1 \Е,\%3'2Г)-12-(Г,3'-гексадиенилокси)-9,11-додекадиеновая кислота;

32.СК - салициловая кислота;

33.НАД(Ф)Н - никотинамиддинуклеотидфосфат восстановленный;

34.ФАД - флавинадениндинуклеотид;

35.ФМН - флавинмононуклеотид;

36.Трис - трис-(гидроксиметил)-аминометан;

37. ДСН - додецилсульфат натрия;

38.ПААГ - полиакриламидный гель; 39.ЭДТА - этилендиаминтетрауксусная кислота;

40. ДМСО - диметилсульфоксид;

41.ФМСФ - фенилметилсульфонилфлуорид;

42.ПЦР - полимеразная цепная реакция;

43.дНТФ - смесь дезоксинуклеозидтррфосфатов; 44.0РС - открытая рамка считывания;

45.ИПТГ - изопропил-р-Б-1-тиогалактопиранозид;

46.КОЕ - колониеобразующие единицы;

47. Диазометан - ]Ч-нитрозотолуол-4-сульфометиламид;

48.ВЭЖХ - высокоэффективная жидкостная хроматография;

49.ТМС - триметилсилил;

50.Ме/ТМС - ТМС-производное метилового эфира;

51.ГХ-МС - газовая хромато-масс-спектрометрия.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Дивинилэфирсинтаза CYP74B16 листьев льна: обнаружение, молекулярное клонирование и свойства»

ВВЕДЕНИЕ

Постановка проблемы и ее актуальность. Липоксигеназный каскад является одной из важных сигнальных систем растений. В результате функционирования этого каскада происходит образование физиологически активных веществ - оксилипинов [Тарчевский, 2001]. Оксилипины обнаружены у животных, протеобактерий, бурых и красных водорослей, а также у всех наземных растений [Lee et al., 2008]. У высший растений они участвуют в регуляции роста, дифференцировке клеток, морфогенезе, органогенезе, а также в формировании устойчивости растений к различным биотическим и абиотическим стрессорам [Itoh et al., 2002; Stumpe, Feussner, 2006]. Ключевыми ферментами липокси-геназного каскада, обеспечивающими разнообразие оксилипинов, являются ли-поксигеназы, катализирующие первую реакцию каскада - образование гидроперекисей жирных кислот, и ферменты уникального семейства CYP74 цито-хромов Р450, ответственные за их дальнейшее превращение. Семейство CYP74 включает три типа ферментов: алленоксидсинтазы (АОС) и дивинилэфирсинта-зы (ДЭС), которые являются дегидразами, а также гидропероксидлиазы (ГПЛ), относящиеся к изомеразам. Множество ^охарактеризованных генов ферментов CYP74 в геномах различных организмов свидетельствует о вероятности существования в данном семействе ферментов с другими типами катализа.

Ранее было показано, что в листьях льна-долгунца (Limim usitatissimiim L.) содержится значительное количество дивинилового эфира -(9Z,1 \Е,\ 'Z,3'Z)-12-(1 ',3'-гексадиенилокси)-9,11-додекадиеновой ((со5Z)-

этероленовой) кислоты. Образование (со52)-этероленовой кислоты наблюдалось также in vitro в результате инкубации экзогенной 13-гидроперекиси а-линоленовой кислоты - (?Z,l 1£',135,152)-13-гидроперокси-(9,11,15)-октадекатриеновой кислоты (13-ГПОТ) - с экстрактом листьев льна [Chechetkin et al., 2008]. Однако до выполнения настоящей работы у льна был известен единственный представитель семейства CYP74 - алленоксидсинтаза LuAOS (GenBank: ААА03353.1), продуктом реакции которого является окись аллена, но не дивиниловый эфир [Song et al., 1993].

К настоящему времени изучено несколько десятков гидропероксидлиаз и алленоксидсинтаз. В то же время, клонировано только четыре гена, кодирующих дивинилэфирсинтазы [Itoh, Howe, 2001; Stumpe et al., 2001; Fammartino et al., 2007; Stumpe et al., 2008; Gullner et al., 2010]. Существует мнение, что ферменты этого класса не имеют широкого распространения в природе. Исследованные до сих пор рекомбинантные ДЭС синтезируют дивиниловые эфиры, имеющие транс-двойные связи по обе стороны от эфирного мостика. Ни один из ферментов, синтезирующих дивиниловые эфиры с г/г/с-двойной связью по одну сторону от эфирной связи, до сих пор изучен не был.

Цель и задачи исследования. Целью наших исследований явилось выявление и структурно-функциональнай характеристика фермента, ответственного за синтез (со52)-этероленовой кислоты в листьях льна-долгунца. Для достижения данной цели были поставлены следующие задачи:

1. Выявление, характеристика и клонирование открытой рамки считывания гена, кодирующего фермент, ответственный за биосинтез (со5 Z)-этероленовой кислоты у льна-долгунца.

2. Получение очищенного препарата функционально активного рекомби-нантного фермента, ответственного за биосинтез (ю52)-этероленовой кислоты в растениях льна-долгунца.

3. Выяснение особенностей каталитического действия исследуемого фермента льна-долгунца. Определение субстратной специфичности и кинетических параметров катализа для данного фермента.

4. Характеристика структуры каталитически значимых доменов целевого фермента.

5. Определение вклада отдельных аминокислотных остатков в формирование типа катализа целевого фермента методом сайт-направленного мутагенеза: получение мутантных форм фермента и сравнение особенностей каталитического действия фермента дикого типа и его мутантных форм.

Научная новизна работы. Впервые выявлен ген дивинилэфирсинтазы LuDES льна-долгунца (Linum usitatissimiim L.) и клонирована его открытая рам-

ка считывания. Получен очищенный препарат функционально активного ре-комбинантного фермента. Предпочтительными субстратами фермента являются 13-гидроперекиси жирных кислот, что отличает его от ранее изученных ди-винилэфирсинтаз.

1лЮЕ8 идентифицирована как первый фермент СУР74В, гомологичный 13-гидропероксидлиазам подсемейства СУР74В и, вместе с тем, являющийся дивинилэфирсинтазой.

Впервые получена мутантная форма дивинилэфирсинтазы ЬиОЕБ Е292С. В отличие от ЬиЭЕБ дикого типа, мутантная форма Е292в проявляла активность алленоксидсинтазы, а не дивинилэфирсинтазы. Тем самым продемонстрировано, что для определения типа катализа критически важным является не гомология ферментов СУР74, определяемая по общему сходству аминокислотных последовательностей, а тонкое строение отдельных консервативных доменов.

Научно-практическая значимость работы. Полученные данные расширяют знания о ферментах семейства СУР74 и вносят вклад в понимание функционирования одной из ключевых сигнальных систем растений, способствующей их адаптации к неблагоприятным условиям.

Применение разработанной технологии получения и очистки цитохромов растений, основанной на использовании различных систем экспрессии реком-бинантных генов, дает возможность получения препаративных количеств ре-комбинантных белков для последующего использования в промышленности, часто ограниченного низкой доступностью природных ферментов. Новые ре-комбинантные ферменты с измененными каталитическими свойствами могут быть использованы для создания генетически модифицированных растений, удовлетворяющих требованиям современного сельскохозяйственного производства и стать основой инновационных технологий переработки сырья с использованием биокатализаторов, в том числе иммобилизованных ферментов.

Расширение сведений о генах и белках одного семейства облегчает идентификацию и характеристику новых представителей; кроме того, это позволяет

усовершенствовать классификацию и проясняет эволюционное происхождение и значение при первоначальном появлении семейств ферментов и структурных белков. Полученные знания приближают нас к ответам на многие фундаментальные вопросы эволюции и экологии.

Экспериментальные данные и методические приемы, изложенные в работе, могут использоваться в учреждениях медицинского, сельскохозяйственного, биологического и биотехнологического профилей, занимающихся получением рекомбинантных ферментов, исследованием взаимосвязи структуры и функций белков, а также в учебном процессе при чтении курсов лекций по биохимии, физиологии растений, биотехнологии и молекулярной биологии в ВУЗах.

Связь работы с научными программами и собственный вклад автора в исследования. Работа проводилась с 2009 по 2013 гг. в соответствии с планом научных исследований КИББ КазНЦ РАН по теме «Липоксигеназы и цито-хромы семейства СУР74: структура и роль в катализе биосинтеза оксилипинов - эндогенных биорегуляторов растений» (гос. регистрационный номер: 01200901959). Исследования автора частично поддержаны грантами РФФИ № 09-04-00915-а, № 11-04-01601-а, МК-1439.2011.4, АНТ № 14-33/2011, государственными контрактами № 16.740.11.0197 и № 14.740.11.0797, а также грантом ведущей научной школы НШ-825.2012.4. Научные положения диссертации и выводы базируются на результатах собственных исследований автора.

Положения, выносимые на защиту:

1. ЬиОЕБ является единственной дивинилзфирсинтазой, классифицируемой по критериям молекулярной филогении как член подсемейства СУР74В цито-хромов Р450, до сих пор включавшего исключительно 13-гидропероксид-специфичные гидропероксидлиазы.

2. Дивинилэфирсинтаза ЬцБЕБ льна обладает строгой 13-региоспецифичностыо к субстрату; предпочтительным субстратом для нее является 13-гидроперекись а-линоленовой кислоты; основным продуктом является (со52)-этероленовая кислота.

3. Конверсия дивинилэфирсинтазы в алленоксидсинтазу возможна в результате минорных изменений первичной структуры, в том числе единичной замены аминокислотного остатка в каталитически важном домене.

Апробация работы. Результаты диссертационной работы доложены на

I

13-ом ежегодном симпозиуме студентов-биологов Европы «SymBioSE 2009» (Казань, 2009); на 13-ой Международной Пущинской школе-конференции молодых ученых «Биология - наука XXI века» (Пущино, 2009); на II Всероссийском с международным участием конгрессе студентов и аспирантов-биологов «Симбиоз Россия 2009» (Пермь, 2009); на Российской школе молодых ученых «Актуальные проблемы современной биохимии и молекулярной биологии» (Казань, 2010); на V Всероссийской конференции молодых ученых «Стратегия взаимодействия микроорганизмов и растений с окружающей средой» (Саратов, 2010); на 36-ом конгрессе FEBS «Biochemistry for Tomorrow's Medicine» (Италия, Турин, 2011); на VII Съезде общества физиологов растений России «Физиология растений - фундаментальная основа экологии и инновационных биотехнологий» (Нижний Новгород, 2011); на V Российском симпозиуме «Белки и пептиды» (Петрозаводск, 2011); на 3-ем Международном симпозиуме «Клеточная сигнализация у растений» (Казань, 2011); на конгрессе FESPB и EPSO «Plant Biology Congress Freiburg 2012» (Германия, Фрейбург, 2012); а также на итоговых конференциях Казанского института биохимии и биофизики КазНЦ РАН (2010, 2013).

По результатам работы опубликовано три статьи в отечественных и зарубежных рецензируемых изданиях. >

Заключение диссертации по теме «Физиология и биохимия растений», Горина, Светлана Сергеевна

ВЫВОДЫ

1. Методами биоинформатики выявлены консервативные последовательности генов семейства CYP74 цитохромов Р450 и разработаны универсальные праймеры для амплификации кДНК, соответствующих транскриптам данных генов.

2. Клонированы нуклеотидные последовательности, соответствующие трем полноразмерным мРНК генов подсемейства CYP74B, обнаруженным в транс-криптоме растений льна (Linum usitatissimian L.), инокулированных клетками фитопатогенного штамма Pectobacterium atrosepticum SCRI1043. Получен очищенный препарат функционально активного рекомбинантного фермента I

CYP74B16 (GenBank ID: HQ286277.1).

3. Установлено, что предпочтительными субстратами рекомбинантного фермента CYP74B16 являются 13-гидроперекиси а-линоленовой и линолевой кислот, продуктами превращения которых являются дивиниловые эфиры (со5Z)-этероленовая и (

4. По критериям молекулярной филогении дивинилэфирсинтаза LuDES льна отнесена к подсемейству CYP74B, включавшему до настоящего времени исI юпочительно 13-специфичные гидропероксидлиазы.

5. Впервые осуществлено превращение дивинилэфирсинтазы в алленоксид-синтазу в результате сайт-направленного мутагенеза. Получена мутантная форма LuDES с заменой E292G, у которой необычный для этого сайта остаток глу-таминовой кислоты замещен на консервативный для алленоксидсинтаз и гид-ропероксидлиаз остаток глицина. Мутантная форма E292G, в отличие от дикой формы, превращает 13-гидроперекись а-линоленовой кислоты в алленоксид-синтазные продукты (а-кетол и 12-оксо-10,15-фитодиеновую кислоту), но не в дивиниловый эфир.

6. Продемонстрировано участие' LuDES в ответных реакциях растений на патогены (Pectobacterium atrosepticum SCRI1043): после инфицирования растений клетками патогенного микроорганизма происходит активация экспрессии гена LuDES в листьях льна; а продукт реакции, катализируемой LuDES - (со5Z)-этероленовая кислота - сдерживает рост клеток бактерий в культурах in vitro.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Количество исследованных ферментов CYP74 неуклонно возрастает. По мере накопления результатов структурно-функциональной характеристики ферментов CYP74 все явственнее становятся противоречия в существующей классификации семейства. Первоначально все описанные ферменты CYP74 четко разделяли на четыре подсемейства: CYP74A, CYP74B, CYP74C и CYP74D [Itoh, Howe, 2001]. В последнее время появляется все большее количество ферментов CYP74, которые, согласно принятому критерию 55 % идентичности, не могут быть отнесены к описанным подсемействам. Примерами таких ферментов являются ДЭС чеснока, 9/13-ГПЛ однодольных, ферменты CYP74 фискомитреллы (Physcomitrella patens) и растений семейства сосновые (Pinaceae). Обнаруженные недавно [Lee et al., 2008] ферменты коралла (Acropora palmate), ланцетника (Branchiostoma floridae) и трихоплакса (Trichoplax adhaerens), а также представителей метилотрофных бактерий (Methylobacteriiim), согласно принятому критерию 40 % идентичности, не являются членами семейства CYP74. В связи с этим Д. Нельсон счел целесообразным ввести понятие клана CYP74 [Nelson, Werck-Reichhart, 2011]. По данной классификации CYP74 являлся кланом, состоящим из единственного семейства [Nelson, Werck-Reichhart, 2011]. Однако недавно Д. Нельсон для ферментов протеобактерий и животных создал новые семейства (CYP440 -CYP444) [Nelson, 2013]. Автор отводит клану CYP74 одно из центральных мест в эволюции цитохромов Р450. При этом он полагает, что, возникнув у животных, гены этих ферментов были перенесены в растения посредством метилотрофных бактерий. Соответственно разной эволюционной истории ферменты животных и растений отнесены к разным семействам. С такой позицией не согласны некоторые исследователи [Lee et al., 2008]. В своей работе они идентифицировали рекомбинантные ферменты коралла, ланцетника и представителей метилотрофных бактерий, как алленоксидсинтазу, эпоксиалкогольсинтазу и гидропероксидлиазу, соответственно. Ли с сотр. считают, что функциональное сходство не менее важно для классификации, чем идентичность последовательности. Эти авторы также ссылаются на прецедент обширного семейства CYP51, члены которого, принадлежащие представителям различных царств, имеют идентичность значительно менее 40 %. Таким образом, в настоящее время нет единства мнений относительно классификации ферментов CYP74.

Результаты настоящей работы показывают, что среди хорошо изученных подсемейств CYP74 могут появляться новые члены, гомологичные другим членам подсемейства и при этом радикально отличающиеся от них по типу катализа. Так, LuDES, относящаяся к подсемейству CYP74B по сходству первичной структуры, является ДЭС, в отличие от всех остальных изученных ферментов CYP74B, обладающих активностью 13-ГПЛ. Также как гены других представителей CYP74B, ген LuDES экспрессируется в листьях, и фермент предпочтительно использует 13-ГПОТ в качестве субстрата. Однако в отличие от ГПЛ, LuDES катализирует превращение 13-ГПОТ не в полуацеталь, а в (to5Z)-этероленовую кислоту.

В соответствии с имеющимися в нашем распоряжении данными, нами было предпринято построение одного из возможных вариантов филогенетического древа клана CYP74. Первоначальный отбор последовательностей был проведен с помощью программы BLAST. В качестве референсной (внешней) последовательности использовали первичную структуру фермента CYP74 (GI: 170743950) метилотрофной бактерии (Methylobacterium sp. 4-46). Этот подход «наиболее удаленного предка» позволил нам построить филогенетическое древо, которое включало не только известные ферменты CYP74 растений, но и последовательности клана CYP74 протеобактерий и животных (Рис. 34). Филогенетический анализ клана CYP74 показал, что члены подсемейства CYP74B наиболее близки к ферментам CYP74 растений семейства сосновые (Pinaceae) и членам клана CYP74 протеобактерий (Рис. 34). Этот результат в некоторой степени согласуется с тем фактом, что недавно описанный рекомбинантный фермент метилотрофной бактерии {Methylobacterium nodularis) - член клана CYP74 - был идентифицирован как 13-ГПЛ [Lee et al., 2008].

Рис. 34. Филогенетическое древо клана CYP74 цитохромов Р450. Обведены различные таксономические группы, в которых члены клана были обнаружены. Обведены подсемейства CYP74A, CYP74B, CYP74C, CYP74D и CYP74E. Другие группы клана CYP74 еще не определены и не имеют обозначений. Древо было построено на основе полных аминокислотных последовательностей охарактеризованных на данный момент членов клана CYP74, перечисленных в таблице ниже, с использованием программного обеспечения ClustalX и Tree-View. Предварительный анализ проводили относительно последовательности фермента CYP74 (GI: 170743950) метилотрофной бактерии (Methylobacteriiun sp. 4-46) с использованием программы NCBI BLAST.

Таксон Вид (краткое обозначение) Фермент Идентификационный номер

Покрытосе- Allium sativum (As) AsDES GI:83414021 мянные Arabidopsis thaliana (At) At AOS GI:15239032

AtHPL Gl :3 822403

Capsicum annuum (Ca) CaHPL Gl: 1272340

Cucumis melo (Cm) Cml-IPL GI:14134199

Hevea brasiliensis (Hb) HbAOS GI:84028363

Hordeum vulgare (Hv) HvAOS GI:7452981

Lycopersicon esculentum (Le) LeAOSl GI:7581989

LeAOS2 GI:7677376

LeAOS3 GI:25991603

LeHPL GI-.7677378

LeDES GI:11991245

Linum usitatissimum (Lu) LuAOS GI:13 52186

LuDES GI:310687282

Medicago sativa (Ms) MsHPL GI:5830465

Medicago truncatula (Mt) MtHPL GI:33504430

MtHPL3 GI:63081244

Oryza sativa (Os) OsAOS GI:115455571

OsHPLl GI:115445057

OsHPL2 GI:125538638

Parthenium argentatum (Pa) PaAOS GI:218511958

Primus dulcis (Pd) PdHPL GI:33300600

Psidium guajava (Pg) PgHPL GI:13183137

Petunia inflate (Pi) PiCYP74C9 GI:85720841

Solanum tuberosum (St) StAOS2 GL86769479

StAOS3 GI:56605358

StDES GI: 12667099

Zea mays (Zm) ZmAOS GI:223947589

ZmHPL GI: 162462890

Голосемянные Picea sitchensis (Ps) PsCYP74 GI:148905898

Мхи Physcomitrella patens (Pp) PpAOSl GI:22217985

PpAOS2 GI:168014176

PpHPL GI:76057841

Протеобакте- Methylobacterium nodularis MnHPL GI-.220926268 рии (Mn)

Methylobacterium sp. 4—46 MspHPL GI: 170743 950

Msp)

Животные Acropora palmate (Ap) ApAOS GI: 187948710

Branchiostoma floridae (Bf) BffiAS GI:189312561

Недавние работы по сайт-направленному мутагенезу [Lee et al., 2008; Toporkova et al., 2008] показали, что единичные аминокислотные замены в некоторых каталитически важных сайтах могут привести к превращению АОС в ГПЛ, но не в ДЭС. В то же время, все проведенные замены в последовательности ГПЛ приводили исключительно к нарушению катализа. Исходя из этого, было сделано предположение, что гипотетический предковый фермент CYP74 мог обладать активностью ГПЛ. I

Предполагалось, что с точки зрения молекулярной эволюции гидроперок-сидлиазная реакция для ферментов CYP74 является базовой, а алленоксидсин-тазная и дивинилэфирсинтазная реакции формировались в процессе видоизменения этой базовой реакции в результате дополнительного влияния боковых групп новых аминокислот, появляющихся в результате мутаций. Исходя из этого, в результате сайт-направленного мутагенеза наиболее вероятно превращение ДЭС и АОС в ГПЛ, как результат реверсии. Конверсия дивинилэфирсинта-зы LuDES в алленоксидсинтазу в результате единичной замены E292G может означать, что эволюция семейства состояла в последовательном превращении ГПЛ —> АОС —> ДЭС. В то же время, нельзя исключать, что у разных групп CYP74 был единый предковый фермент с неизвестной каталитической функцией.

В предыдущих исследованиях разными авторами было охарактеризовано несколько десятков ГПЛ и АОС. В то же время до настоящей работы было изучено только четыре ДЭС. Три из них относятся к растениям семейства пасленовых (томат (Lycopersicum esculentiim) [Itoh, Howe, 2001], картофель (Solamim tuberosum) [Stumpe et al., 2001] табак (Nicotiana tabacum) [Fammartino et al., 2007]) и одна - к растению семейства лилейных (Liliaceae) (чеснок [Stumpe et al., 2008]). Некоторые исследователи полагают, что дивинилэфирсинтазы не получили широкого распространения в растениях. В настоящей работе впервые описана рекомбинантная 13-специфичная дивинилэфирсинтаза LuDES (CYP74B16), которая гомологична 13-ГПЛ (CYP74B) и отличается от всех ранее описанных ДЭС по субстратной специфичности, продуктам реакции и ор-ганоспецифичности экспрессии гена. I

Несмотря на то, что в систематике ферментов часто тип каталитической реакции принято ассоциировать с определенным подсемейством, результаты, представленные в данной работе, показывают, что в случае семейства СУР74 это соответствие не соблюдается. Так, подсемейство СУР74С содержит и АОС, и ГПЛ, подсемейство СУР74В включает ГПЛ и ДЭС (Рис. 34). В то же время, члены подсемейства СУР74Б имеют более 55 % сходства аминокислотной последовательности с представителями подсемейства СУР74С. Таким образом, подсемейство СУР740 выделено лишь по функциональному признаку. Формально, СУР74С и СУР74Б следовало бы рассматривать как единое подсемей ство.

Круг секвенированных геномных последовательностей продолжает стремительно расширяться. При этом темп молекулярного клонирования и функционального изучения рекомбинантных белков все более отстает от темпа геномных исследований. Появляются новые подсемейства и даже семейства. Опыт настоящей работы показывает, что даже среди совершенно однородных подсемейств появляются ферменты (такие как ЬиБЕЗ (СУР74В16)) с каталитической функцией, принципиально отличной от той, которая может быть предсказана на основании сходства первичной структуры и другим формальным критериям классификации.

Можно было бы предположить, что ЬиБЕ8 является природным мутантом 13-ГПЛ. Хотя 13-ГПЛ льна до сих пор не изучена, проведенный нами анализ геномной базы данных льна выявил частичную последовательность (около 45 % полноразмерного представителя СУР74), которая по всем особенностям первичной структуры, в том числе каталитически важных сайтов, является типичной 13-ГПЛ (СУР74В). Эта последовательность имеет не более 76 % идентичности по отношению к ЬиОЕ8. Таким образом, очевидно, ЬиБЕБ является не мутантом, а паралогом до сих пор не изученной и не полностью секвениро-ванной гидропероксидлиазы ЬиНРЬ, льна. Таким образом, если превращение

ГПЛ в ДЭС имело место, начавшись с дупликации гена и единичной мутации, оно продолжилось значительной модификацией первичной структуры, приведшей к закреплению приобретенного типа катализа.

LuDES - не единственная ДЭС, катализирующая образование (to5Z)-этероленовой кислоты или родственных (со52)-дивиниловых эфиров. Такие ди-виниловые эфиры выявлены у трех видов бурых водорослей, а также двух виI дов рода лютик (Ranunculus). Сходный дивиниловый эфир с (Z,Z)-бутадиеновым фрагментом был обнаружен также в красной водоросли поли-нейра (Polyneura latissima) [Grechkin, 2002]. Соответствующие дивинилэфир-синтазы остаются совершенно неизученными. Они могут оказаться либо орто-логами LuDES, либо представителями других (возможно, новых) подсемейств CYP74. I

134

Список литературы диссертационного исследования кандидат биологических наук Горина, Светлана Сергеевна, 2013 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ:

1. Глик, Б. Молекулярная биотехнология / Б. Глик, Дж. Пастернак. - М.: Мир, 2002.-589 с.

2. Гловер, Д. Клонирование ДЖ. Методы / Д. Гловер- М.: Мир, 1988. - 538 с.

3. Маниатис, Т. Молекулярное клонирование / Т. Маниатис, Э. Фрич, Д. Сэмбрук. - М.: Мир, 1984. - 480 с.

4. Остерман, Л.А. Методы исследования белков и нуклеиновых кислот: Электрофорез и ультрацентрифугирование (практическое пособие) / Л.А. Остерман.-М.: Наука, 1981.-288 с.

5. Патрушев, Л.И. Экспрессия генов / Л.И. Патрушев. - М.: Наука, 2000. -830 с.

6. Тарчевский, И.А. Метаболизм растений при стрессе (избранные труды) / И.А. Тарчевский. - К.: Фэн, 2001. - 448 с.

7. Acosta, I.R. Jasmonates / I.R. Acosta, E.E. Farmer // The Arabidopsis Book. -2010.-P. 1-13.

8. Agrawal, G.K. Molecular cloning and mRNA expression analysis of the first

rice jasmonate biosynthetic pathway gene allene oxide synthase / G.K. Agrawal,

i

R. Rakwal, N.S Jwa, K.S. Han, V.P. Agrawal // Plant Physiology and Biochemistry. - 2002. - V. 40. - P. 771-782.

9. Ai, J. Genome-wide analysis of cytochrome P450 monooxygenase genes in the silkworm Bombyx mori / J. Ai, Y. Zhu, J. Duan, Q. Yu, G. Zhang, F. Wan, Z.H. Xiang // Gene. - 2011. - V. 480. - P. 42-50.

10. Alexandrov, N.N. Insights into corn genes derived from large-scale cDNA sequencing / N.N. Alexandrov, V.V. Brover, S. Freidin, M.E. Troukhan, T.V. Tatarinova, H. Zhang, T.J. Swaller, Y.P. Lu, J. Bouck, R.B. Flavell, K.A. Feldmann // Plant Mol. Biol. - 2009. - V. 69 (1 -2). - P. 179-194.

11. Altschul, S.F. Basic local alignment search tool / S.F. Altschul, W. Gish, W. Miller, E.W. Myers, D.J. Lipman // J Mol Biol. - 1990. - V. 215. - P. 403-10.

12. Andreou, A. Biosynthesis of oxylipins in non-mammals / A. Andreou, F, Brod-hun, I, Feussner // Progress in Lipid Research. - 2009. - V. 48. - P. 148-170.

13. Augustin, J.M. Molecular activities, biosynthesis and evolution of triterpenoid saponins / J.M. Augustin, V. Kuzijia, S.B. Andersen, S. Bak // Phytochemistry. -2011. - V. 72.-P. 435-457.

14. Bak, S. Cytochromes P450 / S. Bak, F. Beisson, G. Bishop, B. Hamberger, R. Hôfer, S. Paquette, D. Werck-Reichhart // Arabidopsis Book. - 2011. - V. 9. -P. 1-56.

15. Baertschi, S.W. Absolute configuration of cis-12-oxophytodienoic acid of flaxseed: implications for the mechanism of biosynthesis from the 13(S)-hydroperoxide of linolenic acid / S.W. Baertschi, C.D. Inqram, A.R. Brash // Biochemistry. - 1988. - V. 12. - P. - 18-24.

16. Ballare, C.L. Jasmonate-induced defenses: a tale of intelligence, collaborators and rascals / Trends Plant Science. - 2011. - V. 16. - P. 249-257.

17. Bate, N.J. C-6-volatiles derived from the lipoxygenase pathway induce a subset of defense-related genes / N.J. Bate, S.J. Rothstein // The Plant Journal. - 1998. -V. 16.-P. 561-569.

18. Baysal, T. Lipoxygenase in fruits and vegetables: a review / T. Baysal, A. Demirdoven // Enzyme and Microbial Technology. - 2006. - V. 40. - P. 491496.

19. Beisson, F. Solving the puzzles of cutin and suberin polymer biosynthesis / F. Beisson, Y. Li-Beisson, M. Pollad // Current Opinion in Plant Biology. - 2012. -V. 15.-P. 329-337.

20. Bhardwaj, P.K. Lipoxygenase in Caragana jubata responds to low temperature, abscisic acid, methyl jasmonate and salicylic acid / P.K. Bhardwaj, J. Kaur, R.C. Sobti, P.S. Ahuja, S. Kumar // Gene. - 2011. - V. 483. - P. 49-53

21. Blee, E. Impact of phyto-oxylipins in plant defense / Trends in Plant Science. -2002.-V. 7.-P. 315-322.

22. Bonaventure, G. Transduction of wound and herbivory signals in plastids / G. Bonaventure, I.T. Baldwin // Communicative & Integrative Biology. - 2010. -V. 3.-P. 313-317.

23. Boonprab, K. C6-Aldehyde formation by fatty acid hydroperoxide lyase in the brown alga Laminaria angustata / K. Boonprab, K. Matsui, M. Yoshida, Y. Akakabe, A. Chirapart, T. Kajiwara // Z. Naturforsch. - 2003. - V. 58. - P. 207214.

24. Boutaud, O. Purification and catalytic activities of the two domains of the aliene oxide synthase-lipoxygenase fusion protein of the coral Plexaura homomalla / O. Boutaud, A.R. Brash // The Journal of Biological Chemistry. - 1999. - V. 274. - P. 33764-33770.

25. Brash, A.R. Mechanistic aspects of CYP74 aliene oxide synthases and related cytochrome P450 enzymes / Phytochemistry. - 2009. - V. 70. - P. 1522-1531.

26. Cavalli, J.-F. Characterization of volatile compounds of french and spanish virgin olive oils by HS-SPME: identification of quality-freshness markers / J.-F. Cavalli, X. Fernandez, L. Lizzani-Cuvelier, A.-M. Loiseau // Food Chemistry. -2004.-V. 88.-P. 151-157.

i

27. Caldelari, D. A rapid assay for the coupled cell free generation of oxylipins / D. Caldelari, E.E. Farmer // Phytochemistry. - 1998. - V. 47. - P. 599-604.

28. Chechetkin, I.R. A lipoxygenase-divinyl ether synthase pathway in flax (Linum usitatissimiim L.) leaves / I.R. Chechetkin, A. Blufard, M. Hamberg, A.N. Grechkin // Phytochemistry. - 2008. - V. 69. - P. 2008-2015.

29. Chechetkin, I.R. Unprecedented pathogen-inducible complex oxylipins from flax - linolipins A and B / I.R. Chechetkin, F.K. Mukhitova, A.S. Blufard, A.Y. Yarin, L.L. Antsygina, A.N. Grechkin // The FEBS Journal. - 2009. -V. 276. -P. 4463-4472.

i

30. Chehab, E.W. Rice hydroperoxide lyases with unique expression patterns generate distinct aldehyde signatures in Arabidopsis / E.W. Chehab, G. Raman, J.W. Walley, J.V. Perea, G. Banu, S. Theg, K. Dehesh // Plant Physiology. - 2006. -V. 141. 121-134.

31. Chen, Z. Biosynthesis of salicylic acid in plants / Z. Chen, Z. Zheng, J. Huang, Z. Lai, B. Fan // Plant Signal and Behavior. - 2009. - V. 4. - P. 493-496.

32. Cheng, A.-X. Plant terpenoids: biosynthesis and ecological functions / A.-X. Cheng, Y.-G. Lou, Y.-B. Mao, S. Lu, L.-J. Wang, X.-Y. Chen // Journal of Integrative Plant Biology. - 2007. - V. 49. - P. 179-186.

33. Cho, K. Cellular localization of dual positional specific maize lipoxygenase-1 in transgenic rice and calcium-mediated membrane association / K. Cho, Y. Han, J.C. Woo, B. Baudisch, R.B. Klósgen, S. Oh, J. Han, O. Han // Plant Science. -201 la.-V. 181.-P. 242-248.

34. Cho, K.B. The reaction mechanism of aliene oxide synthase: Interplay of theoretical QM/MM calculations and experimental investigations / K.B. Cho, W. Lai, M. Hamberg, C.S. Raman, S. Shaik // Archives of Biochemistry and Biophysics. - 201 lb. - V. 507.-P. 14-25.

35. Coppinger, P. Overexpression of the plasma membrane-localized NDR1 protein results in enhanced bacterial disease resistance in Arabidopsis thaliana / P. Coppinger, P.P. Repetti, B. Day, D. Dahlbeck, A. Mehlert // Plant J. - 2004. - V. 40. -P. 225-37.

36. Copolovici, L. Emissions of green leaf volátiles and terpenoids from Solanum lycopersicum are quantitatively related to the severity of cold and heat shock treatments / L. Copolovici, A. Kannaste, L. Pazouki, Ü. Niinemets // Journal of

Plant Physiology. - 2012. - V. 169. - P. 664-672.

i

37. Cowley, T. Local and systemic effects of oxylipins on powdery mildew infection in barley / T. Cowley, D. Walters // Pest Management Science. - 2005. - V. 61.-P. 572-576.

38. Cresnar, B. Cytochrome P450 enzymes in the fungal kingdom / B. Cresnar, S. Petric // Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Proteins & Proteomics. -2011. -V. 1814.-P. 29-35.

9 I o

39. Crombie, L. An isotopic study ( H and O) of the enzymic conversion of h-noleic acid into colneleic acid with carbon chain fracture: the origin of shorter

chain aldehydes / L. Crombie, D.O. Morgan, E.H. Smith // Journal of the Chemical Society, Perkin Transactions. - 1991. -V. 1. - P. 567-575.

40. Delporte, A. Jasmonate response of the Nicotiana tabacum agglutinin promoter in Arabidopsis thaliana / A. Delporte, N. Lannoo, G. Vandenborre, M. On-genaert, E.J. Van Damme // Plant Physiology and Biochemistry - 2011. - V. 49. -P. 843-851.

41. Demole, E. Isolement et determination de la structure du jasmonate de methyle, constituant odorant caractéristique de l'essence de jasmin / E. Demole, E. Lederer, D. Mercier // Helvetica Chimica Acta. - 1962. - V. 45. - P. 679-685.

42. Denisov, I.G. Structure and chemistry of cytochrome P450 / I.G. Denisov, T.M. Malcris, S.G. Sligar, I. Schlichting // Chem. Rev. - 2005. - V. 105. - P. 22532277.

43. Diaz Chavez, M.L. Characterization of to methylenedioxy bridge-forming cytochrome P450-dependent enzymes of alkaloid formation in the mexican prickly poppy Argemone mexicana / M.L. Diaz Chavez, M. Rolf, A. Gesell, T.M. Kutchan // Archives of Biochemistry and Biophysics. - 2011. - V. 507. -P. 186-193.

44. Fammartino, A. Characterization of a divinyl ether biosynthetic pathway specifically associated with pathogenesis in tobacco // A. Fammartino, F. Cardinale, C. Gobel, L. Mene-Saffrane, J. Fournier, I. Feussner, M.-T. Esquerre-Tugaye // Plant Physiology. - 2007. - V. 143. - P. 378-388.

45. Fammartino, A. Coordinated transcriptional regulation of the divinyl etherbio-synthetic genes in tobacco by signal molecules related to defense / A. Fammartino, B. Verdaguer, J. Fournier, G. Tamietti, F. Carbonne, M.-T. Esquerre-Tugaye, F. Cardinake // Plant Physiology and Biochemistry. - 2010. - V. 48. -P. 225-231.

46. Faraq, M.A. C6-Green leaf volatiles trigger local and systemic VOC emissions in tomato / M.A. Faraq, P.W. Pare // Phytochemistry. - 2002. - V. 61. - P. 545554.

47. Farmaki, T. Differential distribution of the lipoxygenase pathway enzymes

i

within potato chloroplasts / T. Farmaki, M. Sanmartín, P. Jiménez, M. Paneque, C. Sanz, G. Vancanneyt, J. Leon, J.J. Sanchez-Serrano // Journal of Experimental Botany. - 2007. - V. 58. - P. 555-568.

48. Farmer, E.E. Jasmonates and related oxylipins in plant responses topathogenesis and herbivory / E.E. Farmer, E. Almeras, V. Krishnamurthy // Current Opinion in Plant Biology. - 2003. - V. 6. - P. 372-378.

49. Feng, B. Molecular analysis of lipoxygenase (LOX) genes in common wheat and phylogenetic investigation of LOX proteins from model and crop plants / B. Feng, Z. Dong, Z. Xu, X. An, H. Qin, N. Wu, D. Wang, T. Wang // Journal of Cereal Science. - 2010. - V. 52. - P. 387-394.

50. Feussner, I. The Lipoxygenase pathway / I. Feussner, C. Wasternack // Annual Review of Plant Biology. - 2002. - V. 53. - P. 275-297.

51. Feyereisen, R. Arthropod CYPomes illustrate the tempo and mode in P450 evolution / Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Proteins & Proteomics. - 2011. -V. 1814.-P. 19-28.

52. Feyereisen, R. Insect CYP genes and P450 enzymes / Elsevier B.V. All rights reserved. -2012.-P. 236-316.

53. Floerl, S. Verticillium longisporum infection affects the leaf apoplastic pro-teome, metabolome, and cell wall properties in Arabidopsis thaliana / S. Floerl, A. Majcherczyk, M. Possienke, K. Feussner, H. Tappe, C. Gatz, I. Feussner, U. Kues, A. Polle // PLoS One. - 2012. - V. 7. - P. 1-12.

54. Fonseca, R.R. Structural divergence and adaptive evolution in mammalian cytochromes P450 2C / R.R. Fonseca, A. Antunes, A. Meló, M.J. Ramos // Gene. -2007.-V. 387.-P. 58-66.

55. Froehlich, J.E. Tomato aliene oxide synthase and fatty acid hydroperoxide lyase, two cytochrome P450s involved in oxylipin metabolism, are targeted to different membranes of chloroplast envelope / J.E. Froehlich, A. Itoh, G.A. Flowe // Plant Physiology. - 2001. - V. 125. -Pr 306-317.

56. Galliard, T. The enzymic and non-enzymic degradation of colneleic acid, an unsaturated fatty acid ether intermediate in the lipoxygenase pathway of linoleic acid oxidation in potato (Solatium tuberosum) tubers / T. Galliard, D.A. Wardale, J.A. Mathew// Biochem J. - 1974. -V. 138. - P. 23-31.

57. Gao, B. Evidence for an ionic intermediate in the transformation of fatty acid

i

hydroperoxide by a catalase-related allene jxide synthase from the cyanobacte-rium Acaryochloris marina / B. Gao, W.E. Boeglin, Y. Zheng, C. Schneider, A. R. Brash // The Jornal of Biological Chemistry. - 2009. - V. 284. - P. 2208722098.

58. Gao, X. Host-derived lipids and oxylipins are crucial signals in modulating my-cotoxin production by fungi / X. Gao, M. V. Kolomiets // Toxin Reviews. -2009.-V. 28.-P. 79-88.

59. Gardner, H.W. Recent investigations into the lipoxygenase pathway of plants / Biochem. Biophys. Acta. - 1991. - V. 1084.-P. 221-239.

60. Gardner, H.W. Oxygenation of (3Z)-nonenal to (2£)-4-hydroxy-2-nonenal in the broad bean (Vicia faba L) / H.W. Gardner, M. I-Iamberg // The Journal of Biological Chemistry. - 1993. - V. 268. - P. 6971-6977.

61. Gobel, C. Oxylipin profiling reveals the preferential stimulation of the 9-lipoxygenase pathway in elicitor-treated potato cells / C. Gobel, I. Feussner, A. Schmidt, D. Scheel, J. Sanchez-Serrano, M. Hamberg, S. Rosahl // The Journal of Biological Chemistry. - 2001. - V. 276. - P. 6267-6273.

62. Gobel, C. Oxylipin profiling in pathogen-infected potato leaves / C. Gobel, I. Feussner, M. Hamberg, S. Rosahl // Biochimica et Biophysica Acta. - 2002. -V. 1584,-V. 55-64.

63. Gobel, C. Methods for the analysis of oxylipins in plants / C. Gobel, I. Feussner //Phytochemistry. -2009. - V. 70.-P. 1485-1503.

64. Gotoh, O. Substrate recognition sites in cytochrome P450 Family 2 (CYP2) proteins inferred from comparative analyses of amino acid and coding nucleotide sequences / The Journal of biological chemistry. - 1992. - V. 267. - P. 83-90.

l

65. Graner, G. Screening of oxylipins for control of oilseed rape {Brassica napus) fungal pathogens / G. Graner, M. Hamberg, J. Meijer // Phytochemistry. - 2003. -V. 63.-P. 89 -95.

66. Grechkin, A.N. The lipoxygenase pathway in garlic {Allium sativum L.) bulbs: detection of the novel divinyl ether oxylipins / A.N. Grechkin, F.N. Fazliev, L.S. Mukhtarova//FEBS Letters. - 1995. -V. 371. - P. 159-162.

67. Grechkin, A.N. Divinyl ether synthase from garlic {Allium sativum L.) bulbs: sub-cellular localization and substrate regio-and stereospecificity / A.N.

Grechkin, M. Hamberg // FEBS Letters. - 1996. - V. 388. - P. 112-114.

j

68. Grechkin, A.N. On the mechanism of biosynthesis of divinyl ether oxylipins by enzyme from garlic bulbs / A.N. Grechkin, A.V. Ilyasov, M. Hamberg // Eur J Biochem. - 1997. - V. 245. - P. 137-142.

69. Grechkin, A.N. Recent developments in biochemistry of the plant lipoxygenase pathway / Prog. Lipid Res. - 1998. -V. 37.-P. 317-352.

70. Grechkin, A.N. Flydroperoxide lyase and divinyl ether synthase / Prostaglandins Other Lipid Mediat. - 2002. - V. 68-69 - P. 457-470.

71. Grechkin, A.N. Biocatalysis by the plant lipoxygenase pathway hydroperoxide-metabolizing enzymes / A.N. Grechkin, H.W. Gardner // Lipid Biotechnology / T.M. Kuo, H.W. Gardner. - NY: Marcel Dekker, 2002. - P. 183-201.

72. Grechkin, A.N. The "heterolytic hydroperoxide lyase" is an isomerase producing a short-lived fatty acid hemiacetal / A.N. Grechkin, M. Hamberg // Biochim Biophys Acta. -2004. -V. 1636. - P. 47-58.

73. Grechkin, A.N. Hydroperoxide lyases (CYP74C and CYP74B) catalyze the ho-molytic isomerization of fatty acid hydroperoxides into hemiacetals / A.N. Grechkin, F. Brühlmann, L.S. Mukhtarova, Y.V. Gogolev, M. Hamberg // Biochim. Biophys. Acta. -2006. - V. 1761.-P. 1419-1428.

74. Grechkin, A.N. Detection of a pathway from linoleate to a novel cyclopente-none: eis-12-oxo-10-phytoenoic acid in sunflower roots / A.N. Grechkin, A.V. Ogorodnikova, O.I. Gnezdilov, L.S. Mukhtarova// ChemBioChem. -2007. - V. 8.-P. 2275-2280.

75. Grechkin, A.N. Novel allene oxide synthase products formed via Favorskii-type rearrangement: mechanistic implications for 12-oxo-10,15-phytodienoic acid biosynthesis / A.N. Grechkin, N.V. Lantsova, Y.Y. Toporkova, S.S. Gorina,

F.K. Mukhitova, B.I. IChairutdinov // ChemBioChem. - 2011. - V. 12. - P. 2511

i

-2517.

76. Green, M.T. C-H bond activation in heme proteins: the role of thiolate ligation in cytochrome P450 / Current Opinion in Chemical Biology. - 2009. - V. 13. — P. 84-88.

77. Guengerich, F.P. Mechanisms of cytochrome P450 substrate oxidation: MiniReview / Journal of Biochemical and Molecular Toxicology. - 2007. - V. 21. - P. 163-168.

78. Guengerich, F.P. Cytochrome P450 enzymes / Comprehensive Toxicology. -2010.-V. 4.-P. 41-76.

79. Guengerich, F.P. Mechanisms of cytochrome P450 reactions / F.P. Guengerich, E.M. Isin // Acta Chimica Slovenica. - 2008. - V. 55. - P. 7-19.

80. Gullner, G. Up-regulated expression of lipoxygenase and divinyl ether synthase genes in pepper leaves inoculated with Tobamoviruses / G. Gullner, A. Kiinstler, L. Kiraly, M.Pogany, I. Tobias, Istvan // Physiological and Molecular Plant Pathology. - 2010. - V. 74. - P. 387-393.

81. Guo, Y. Identification of two new cytochrome P450 genes and RNA interference to evaluate their roles in detoxification of commonly used insecticides in Locusta migratoria / Chemosphere. - 2010. - V. 87. - P. 709-717.

82. Hamberg, M. A pathway for biosynthesis of divinil ether fatty acids in green leaves/Lipids. - 1998.-V. 33.-P. 1061-10711.

83. Hamberg, M. An epoxy alcohol synthase pathway in higher plants: biosynthesis of antifungal trihydroxy oxylipins in leaves of potato / Lipids. - 1999. - V. 34. -P. 1131-1142.

84. Hamberg, M. Biosynthesis of new divinyl ether oxylipins in Ranunculus plants / Lipids. - 2002. - V. 37. - P. 427-433.

85. Hamberg, M. Isolation and structures of two divinyl ether fatty acids from Clematis vitalba / Lipids. - 2004. - V. 39. - P. 565-569.

86. Hamberg, M. a-D¡oxygenases / M. Hamberg, I. Ponce de Leon, M. J. Rodriguez, C. Castresana // Biochemical and Biophysical Research Communications. -2005. - V. 338.-P. 169-174.

87. Hannemann, F. Cytochrome P450 systems - biological variations of electron transport chains / F. Hannemann, A. Bichet, K. M. Ewen, R. Bernhardt // Bio-chimica et Biophysica Acta (BBA) - General Subjects. - 2007. - V. 1770. - P. 330-344.

88. Flatanaka, A. The biogeneration of green odour by green leaves / Phytochemis-try.- 1993.-V. 34.-P. 1201-1218.

89. Hatanaka, A. The fresh green odor emitted by plants / Food Reviews International. - 1996. -V. 12.-P. 303-350.

90. Holkova, I. Involvement of lipoxygenase in elicitor-stimulated sanguinarine accumulation in Papaver somniferum suspension cultures / I. Holkova, L. Bezakova, F. Bilka, A. Balazova, M. Vanko, V. Blanarikova // Plant Physiology and Biochemistry. - 2010. - V. 48. - P. 887-892.

91. Howe, G.A. Cytochrome P450-dependent metabolism of oxylipins in tomato. Cloning and expression of allene oxide synthase and fatty acid hydroperoxide lyase / G.A. Howe, G.I. Lee, A. Itoh, L. Li, A.E. DeRocher // Plant Physiology. - 2000. — V. 123.-P. 711-724.

92. Howe G.A. Oxylipin metabolism in response to stress / G.A. Howe, A.L. Schilmiller // Current Opininion Plant Biology. - 2002. - V. 5. - P. 230-236.

93. Huang, F.-C. Cloning and characterization of a 9-lipoxygenase gene induced by pathogen attack from Nicotiana benthamiana for biotechnological application / F.-C. Huang, W. Schwab//BMC Biotechnology. -2011. - V. 11.-P. 1-15.

94. Hughes, R.K. Allene oxide synthase from Arabidopsis thaliana (CYP74A1) exhibits dual specificity that is regulated by monomer-micelle association / R. K. Hughes, E. B. Belfield, R. Ashton, S. A. Fairhurt, C. Gobel, M. Stumpe, I. Feussner, R. Casey/FEBS Letters. - 2006a. -V. 580. - P. 4188-4194.

95. Hughes, R.K. Characterization of Medicago truncatida (barrel medic) hydroperoxide lyase (CYP74C3), a water-soluble detergent-free cytochrome P450 monomer whose biological activity is defined by monomer-micelle association / R.K. Hughes, E.J. Belfield, M. Muthusamay, A. Khan, A. Rowe et al. // Bio-chem. J. - 2006b. - V. 395. - P. 641-652.

96. Hughes, R.K. Plant cytochrome CYP74 family: biochemical features, endocellu-lar localisation, activation mechanism in plant defence and improvements for industrial applications / R.K. Hughes, S. De Domenico, A. Santino // ChemBio-Chem. -2009. - V. 10.-P. 1-13.

97. Inoue, H. High efficiency transformation of Escherichia coli with plasmids / I-I. Inoue, H. Nojima, H. Okayama // Gene. - 1990. - V. 96. - P. 23-28.

98. Itoh, A. Molecular cloning of a divinyl ether synthase: identification as a CYP74 cytochrome P450 / A. Itoh, G.A. Howe // J Biol Chem. - 2001. - V. 276. - P. 3620-3627.

99. Itoh, A. Identification of a jasmonate-regulated allene oxide synthase that metabolizes 9-hydroperoxides of linoleic and linolenic acids / A. Itoh, A. L. Schilmiller, B.C. McCaig, G.A. Howe // The Journal of Biological Chemistry. -2002. - V. 277. - P. 46051-46058.

100. Jiang, B. Induction of cytochrome P450 3A by Shexiang Baoxin Pill and its main components / B. Jiang, F. Cai, S. Gao, L. Meng, F. Liang, X. Dai, W. Xu, W. Chen//Chemico-Biological Interactions. -2012. -V. 195.-P. 105-113.

101. Jiang, Z.-D. Novel oxylipins from the temperate red algapolyneura latissima: evidence for an arachidonate (9iS)-lipoxygenase / Z.-D. Jiang, W. H. Gerwick // Lipids. - 1997. - V. 32. - P. 231-235.

102. Joo, Y-C. Lipoxygenases: Potential starting biocatalysts for the synthesis of signaling compounds / Y-C. Joo, D.-K. // Biotechnology Advances. - 2012. - V. 30.-P. 1524-1532.

103. Kachroo, A. Fatty acid derived signals in plant defense / A. Kachroo, P. Kach-roo // Annual Review of Phytopathology. - 2009. - V. 47. - P. 153-176.

104. Kaessmann, H. RNA-based gene duplication: mechanistic and evolutionary insights / H. Kaessmann, N. Vinckenbosch, M. Long // Nature Reviews Genetics. -2009. - V. 10.-P. 19-31.

105. Kallenbach, M. C12 derivatives of the hydroperoxide lyase pathway are produced by product recycling through lipoxygenase-2 in Nicotiana attenuata leaves / M. Kallenbach, P. A. Gilardoni, S. Allmann, I. T. Baldwin, G, Bonaven-ture //NewPhytologist. -2011. - V. 191.-P. 1054-1068.

106. Karunke, I. Structural model and functional characterization of the Bemisia tabaci CYP6CMlvQ, a cytochrome P450 associated with high levels of imida-cloprid resistance / I. Karunker, E. Morou, D. Nikou, R. Nauen, R. Sertchook, B.J. Stevenson, M.J. Paine, S. Morin, J. Vontas // Insect Biochemistry and Molecular Biology. - 2009. - V. 39. - P. 697-706.

107. Kelly, D.E. The CYPome (Cytochrome P450 complement) of Aspergillus nidu-lans / D.E. Kelly, N. Krasevec, J. Mullins, D.R. Nelson // Fungal Genetics and Biology.-2009.-V. 46.-P. 53-61.

108. Kemper, B. Structural basis for the role in protein folding of conserved proline-

i

rich regions in cytochromes P450 / Toxicology and Applied Pharmacology. -2004.-V. 199.-P. 305-315.

109. Kishimoto, K. Components of C6-aldehyde-induced resistance in Arabidopsis thaliana against a necrotrophic fungal pathogen, Botrytis cinerea / K. Kishimoto, K. Matsui, R. Ozawa, J. Takabayashi / Plant Science. - 2006. - V. 170. -P. 715-723.

110. Klee, H.J. Ethylene signal transduction. Moving beyond Arabidopsis / Plant Physiology. - 2004. - V. 135. - P. 660-667.

111. Koljak, R. Identification of a naturally occurring peroxidase-lipoxygenase fusion protein / Science. - 1997.-V. 27^. - P. 1994-1996.

112. Konqrit, D. Molecular cloning, functional expression, and tissue distribution of a potato sprout allene oxide synthase involved in a 9-lipoxygenase pathway / D. Konqrit, M. Jisaka, K. Kobayasi, Y. Nishigaichi, K. Nishimura, T. Nagaya, K.

Yokota / Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry. - 2006. - V, 70. - P. 2160-2168.

113. Korzekwa, K.R. Isotope effect studies on the mechanism of the cytochrome P-450IIA1-catalyzed formation of delta 6-testosterone from testosterone / K.R. Korzekwa, W.F. Trager, K. Nagata, A. Parkinson, J.R. Gillette // Drug Metabolism and Disposition. - 1990. - V. 18. - P. 974-979.

114. Kramell, R. Octadecanoid-derived alteration of gene expression and the "oxylipin signature" in stressed barley leaves. Implications for different signaling pathways / R. Kramell, O. Miersch, R. Atzon, B. Parthier, C. Wasternack // Plant Physiology. -2000. - V. 123.-P. 177-188.

115. Lee, D.-S. Structural insights into the evolutionary paths of oxylipin biosynthesis enzymes / D.-S. Lee, P. Nioche, M. Hamberg, C.S. Raman // Nature. - 2008. -V. 455.-P. 363-370.

116. Li, L. Genome-wide identification and characterization of putative cytochrome P450 genes in the model legume Medicago Iruncatula / L. Li, H. Cheng, J. Gai, D. Yu // Planta. - 2007. - V. 226. - P. 109-123.

117. Li, L. Modes of heme binding and substrate access for cytochrome P450 CYP74A revealed by crystal structures of allene oxide synthase / L. Li, Z. Chang,Z. Pan, Z.-Q. Fu // PNAS. - 2008. - V. 105. - P. 13883-13888.

118. Li, Y. The biosynthesis of cutin and suberin as an alternative source of enzymes

i

for the production of bio-based chemicals and materials / Y. Li, F. Beisson // Biochimie. - 2009. - V. 91. - P. 685-691.

119. Lutcke, H.A. Selection of AUG initiation codons differs in plants and animals / H.A. Lutcke, K.C. Chow, F.S. Mickel, K. A. Moss, H.F. ICern, G.A. Scheele // The EMBO Journal. - 1987. - V. 6. - P. 43-48.

120. Mandal, S. M., Phenolic acids act as signaling molecules in plant-microbe symbioses / S.M. Mandal, D. Chakraborty, S. Dey // Plant Signaling & Behavior. -2010.-V. 5.-P. 359-368.

121. Matsui, K. Fatty acid 9- and 13-hydroperoxide lyases from cucumber / K. Ma-tsui, C. Ujita, S. Fujimoto, J. Wilkinson, B. Hiatt, V. Knauf, T. Kajiwara, I. Feussner // FEBS Letters. - 2000. - V. 481. - P. 183-188.

122. Matsuno, M. Evolution of a novel phenolic pathway for pollen development / M. Matsuno, V. Compagnon, G.A. Schoch, M. Schmitt, D. Debaylel, J.-E. Bassard, B. Pollet, A. Hehn, D. Ffeintzl, P. Ullmann, C. Lapierre, F. Bernier, J. Ehlting, D. Werck-Reichhart // Science. - 2009. - V. 325. - P. 1688-1692.

123. Maucher, H. Allene oxide synthases of barley (Hordeum vulgare cv. Salome): tissue specific regulation in seedling development / H. Maucher, B. Hause, I. Feussner, J. Ziegler, C. Wasternack // Plant J. - 2000. - V. 21. - P. 199-213.

124. Mazid, M. Role of secondary metabolites in defense mechanisms of plants / M. Mazid, T.A. Khan, F. Mohammad // Biology and Medicine. - 2011. - V. 3. - P. 232-249.

125. McArthur, C. The foraging tightrope between predation risk and plant toxins: a matter of concentration / C. McArthur, P. Orlando, P.B. Banks, J.S. Brown // Functional Ecology. - 2012. - V. 26. - P. 74-83.

126. McLean, K.J. Biodiversity of cytochrome P450 redox systems / K. J McLean, M. Sabri, IC. R Marshall, RJ. Lawson, D.G. Lewis, D. Clift, P.R. Balding, A.J. Dunford, A.J. Warman, J.P. McVey, A.M. Quinn, M.J. Sutcliffe, N.S. Scrutton, A.W. Munro // Biochemical Society Transactions. - 2005. - V. 33. - P. 796801.

127. Meyer, A. Occurrence of the plant growth regulator jasmonic acid in plants / A. Meyer, O. Miersch, C. Buttner, W. Dathe, G. Sembdner // Journal of Plant Growth Regulation. - 1984. - V. 3. - P. 1-8.

I

128. Mita, G. Molecular cloning and characterization of an almond 9-hydroperoxide lyase, a new CYP74 targeted to lipid bodies / M. Mita, A. Quarta, P. Fasano, A. De Paolis, G.P. Di Sansebastiano, C. Perrotta, R. Iannacone, E. Belfield, R. Hughes, N. Tsesmetzis,R. Casey, A. Santino // Journal of Experimental Botany. - 2005. - V. 56. - P. 2321-2333.

129. Mizuno, K. A new 9-lipoxygenase cDNA from developing rice seeds / IC. Mi-zuno, T. Iida, A. Takano, M. Yokoyama, T. Fujimura // Plant and Cell Physiology. - 2003. - V. 44. - P. 1168-1175.

130. Mizutani, M. Unusual P450 reactions in plant secondary metabolism / M. Mizutani, F. Sato // Archives of Biochemistry and Biophysics. - 2011. - V. 507. - P. 194-203.

131. Mosblech, A. Oxylipins: structurally diverse metabolites from fatty acid oxidation / A. Mosblech, I. Feussner, I. Heilmann // Plant Physiology and Biochemistry. - 2009. - V. 47. - P. 511-517.

132. Mukhtarova, L.S. Hydroperoxide, lyase cascade in pea seedlings: non-volatile oxylipins and their age and stress dependent alterations / L.S. Mukhtarova, F.K. Mukhitova, Y.V. Gogolev, A.N. Grechkin // Phytochemistry. - 2011. - V. 72. -P. 356-64.

133. Nagegowda, D.A. Plant volatile terpenoid metabolism: Biosynthetic genes, transcriptional regulation and subcellular compartmentation / FEBS Letters. - 2010. -V. 583.-P. 2965-2973.

134. Nawrath, C. Pathways for the synthesis of polyesters in plants: cutin, suberin, and polyhydroxyalkanoates / C. Nawrath, Y. Poirier // Advances in Plant Biochemistry and Molecular Biology. - 2008. - V. 1. - P. 201-239.

i

135. Neill, S. J. Hydrogen peroxide and nitric oxide as signalling molecules in plants / S.J. Neill, R. Desikan, A. Clarke, R.D. Hurst, J.T. Hancock // Journal of Experimental Botany. - 2002. - V. 53. - P. 1237-1247.

136. Nelson, D.R. Cytochrome P450 nomenclature / Biomedical and Life Sciences. -2004.-V. 107.-P. 14-24.

137. Nelson, D.R. A P450-centric view of plant evolution / D.R. Nelson, D. Werck-Reichhart // The Plant Journal. - 2011. - V. 66. - P. 194-211.

138. Nelson, D.R. The cytochrome P450 genesis locus: the origin and evolution of animal cytochrome P450s / D.R. Nelson, J.V. Goldstone, J.J. Stegeman // Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci. -2013. - doi.org/10.1098/rstb.2012.0474

139. Niisuke. K, Biosynthesis of a linoleic acid allylic epoxide: mechanistic comparison with its chemical synthesis and leukotriene A biosynthesis / K. Niisuke, W.E. Boeglin, J.J Murray, C. Schneider, A.R. Brash // Journal of Lipid Research. -2009. - V. 50.-P. 1448-1455.

140. Noordermeer, M.A. Oxygenation, of (3Z)-alkenal to 4-hydroxy-(2£)-alkenals in plant extracts: a non-enzymatic process / M.A. Noordermeer, I. Feussner, A. Kolbe, G.A. Veldink, J.F. Vliegenthart // Biochemical and Biophysical Research Communication. - 2000a. - V. 277. - P. 112-116.

141. Noordermeer, M.A. Characterization of three cloned and expressed 13-hydroperoxide lyase isoenzymes from alfalfa with unusual N-terminal sequences and different enzyme kinetics / M.A. Noordermeer, A.J. H. van Dijken, S.C. Smeekens, G.A. Veldink, J.F. Vliegenthart / European Journal of Biochemistry. - 2000b. - V. 267. - P. 2473-2482.

142. Noordermeer, M.A. Fatty acid hydroperoxide lyase: a plant cytochrome P450

i

enzyme involved in wound healing and pest resistance / M.A. Noordermeer, G.A. Veldink, J.F. Vliegenthart // ChemBioChem. - 2001. - V. 2. - P. 494-504.

143. Norton, G. Characterisation of recombinant Heveabrasiliensis allene oxide synthase: effects of cycloxygenase inhibitors, lipoxygenase inhibitors and salicylates on enzyme activity / G. Norton, A. Pappusamy, F. Yusof, V. Pujade-Renaud, M. Perkins, D. Griffiths, H. Jones // Plant Physiology and Biochemistry. -2007. - V. 45.-P. 129-138.

144. Ogorodnikova, A. V. Detection of divinyl ether synthase in Lily-of-the-Valley (Convallaria majalis) roots / A.V. Ogorodnikova, L.R. Latypova, F.K. Mukhi-tova, L.S. Mukhtarova, A.N. Grechkin // Phytochemistry. - 2008. - V. 69. - P. 2793-2798.

145. Omura, T. The carbon monoxide-binding pigment of liver microsomes. I. evidence for its hemoprotein nature / T. Omura, R. Sato // The Journal of Biological Chemistry. - 1964. - V. 239. - P. 2370-2378.

1 152

146. Paquette, S. M. Intron-exon organization and phylogeny in a large superfamily, the paralogous cytochrome P450 genes of Arabidopsis thaliana / S.M. Paquette, S. Bak, R. Feyereisen // DNA Cell Biology. - 2000. - V. 19. - P. 307-317.

147. Paquette, S.M. A web-based resource for the Arabidopsis P450, cytochromes b5, NADPH-cytochrome P450 reductases, and family 1 glycosyltransferases (http://www.P450.kvl.dk) / S.M. Paquette, K. Jensen, S. Bak // Phytochemistry. - 2009. - V. 70. - P. 1940-1947.

148. Piotrowska, A. Jasmonic acid as modulator of lead toxicity in aquatic plant Wolffia arrhiza (Lemnaceae) / ,A. Piotrowska, A. Bajguz, B. Godlewska-Zylkiewicz, R. Czerpak, M. Kaminska // Environmental and Experimental Botany. - 2009. - V. 66.-P. 507-513.

149. Piotrowska, A. Conjugates of abscisic acid, brassinosteroids, ethylene, gibberel-lins, and jasmonates / A. Piotrowska, A. Bajguz // Phytochemistry. - 2011. - V. 72.-P. 2097-2112.

150. Podust, L.M. Substrate recognition sites in 14alpha-sterol demethylase from comparative analysis of amino acid sequences and X-ray structure oí Mycobacterium tuberculosis CYP51 / L.M. Podust, J. Stojan, T.L. Poulos, M.R. Waterman // Journal of Inorganic Biochemistry. - 2001. - V. 87. - P. 227-235.

151. Ponnusankar, S. Cytochrome P450 inhibitory potential of Triphala-a Rasayana from Ayurveda / S. Ponnusankar, S. Pandit, R. Babu, A. Bandyopadhyay, P.K. Mukherjee // Journal of Ethnopharmacology. - 2011. - V. 133. - P. 120-125.

152. Prost, I. Evaluation of the antimicrobial activities of plant oxylipins supports yheir involvement in defense against pathogens /1. Prost, S. Dhondt, G. Rothe, J. Vicente, M.J. Rodriguez, N. Kift, F. Carbonne, G. Griffiths, M.-T. Esquerré-Tugaye, S. Rosahl, C. Castresana, M. Hamberg, J. Fournier // Plant Physiology. -2005. — V. 139.-P. 1902-1913.

153. Proteau, P.J. Divinyl ethers and hydroxy fatty acids from three species of Laminaria (brown algae) / P.J. Protean W.H. Gerwick // Lipids. - 1993. - V. 28. - P. 783-787.

154. Quaglia, M. Role of pathogen-induced volatiles in the Nicotiana tabacum-Golovinomyces cichoracearum interaction / M. Quaglia, M. Fabrizi, A. Zazze-rini, C. Zadra // Plant Physiology and Biochemistry. - 2012. - V. 52. - P. 9-20.

155. Quinn, M.M. mRNA Surveillance of expressed pseudogenes in C. elegans / M.M. Quinn, P. Anderson // Current Biology. - 2005. - V. 15. - P. 963-967.

156. Rettie, A.E. CYP4 isozyme specificity and the relationship between omegahy-droxylation and terminal desaturation of valproic acid / A.E. Rettie, P.R. Shef-fels, K.R. Korzekwa, F.J. Gonzalez, R.M. Philpot, T.A. Baillie // Biochemistry . - 1995. -V. 34. - P. 7889-7895.

157. Rolland, F. Sugar sensing and signaling in plants: conserved and novel mechanisms / F. Rolland, E. Baena-Gonzalez, J. Sheen // Annual Review of Plant Biology. - 2006. - V. 57. - P. 675-709.

i

158. Rupasinghe, S. The cytochrome P450 gene family CYP157 does not contain EXXR in the K-helix reducing the absolute conserved P450 residues to a single cysteine / S. Rupasinghe, M.A. Schuler, N. Kagawa, II. Yuan, L. Lei, B. Zhao, S.L. Kelly, M.R. Waterman, D.C. Lamb // FEBS Letters. - 2011. - V. 27. - P. 6338-6342.

159. Schaller, A. Enzymes in jasmonate biosynthesis - structure, function, regulation /A. Schaller, A. Stintzi // Phytochemistry. - 2009. - V. 70.-P. 1532-1538.

160. Schimind, W.M. CapSelect: a highly sensitive method for 5' CAP dependent enrichment of full length cDNA in PCR mediated analysis of mRNAs / W.M. Schimind, M.W. Mueller //Nucleic Acids Res. - 1999. -V. 21 - P. 31 -32.

161. Schneider, C. Catalytic properties of allene oxide synthase from flaxseed (Limun usitatissimum L.) / C. Schneider, P. Schreier // Lipids. - 1998. - V. 33. - P. 191196.

162. Schneider, C. Two distinct pathways of formation of 4-hydroxynonenal: mechanisms of non-enzymatic transformation of the 9- and 13-hydroperoxides of li-noleic acid to 4-hydroxyalkenals / C. Schneider, K.A. Tallman, N.A. Porter, A.R. Brash // The Journal of Biological Chemistry. - 2001. -V. 276. - P. 2083120838.

163. Scholz, J. Biosynthesis of allene oxides in Physcomitrella patens / J. Scholz, F. Brodhun, E. I-Iomung, C. Herrfurth, M. Stumpe, A.K. Beike, B. Faltin, W. Frank, R. Reski, I. Feussner//BMC Plant Biology. -2012. - V. 12-P. 1-15.

164. Senger, T. A multifunctional lipoxygenase with fatty acid hydroperoxide cleaving activity from the moss Physcomitrella patens / T. Senger, T. Wichard, S. Kunze, C. Gobel, J. Lerchl, G. Pohnert, I. Feussner // The Journal of Biological Chemistry. - 2005. - V. 280. - P. 7588-7596.

165. Shumyantseva, V.V. Electrochemical investigations of cytochrome P450 / V.V. Shumyantseva, T.Y. Bulko, E.V. Suprun, Y.M. Chalenko, M.Y. Vagin, Y.O. Rudakov, M.A. Shatskaya, A.I. Archakov // Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Proteins & Proteomics. - 2011. - V. 1814. - P. 94-101.

166. Sirim, D. Prediction and analysis of the modular structure of cytochrome P450 monooxygenases / D. Sirim, M. Widmann, F. Wagner, J. Pleiss // BMC Structural Biology. - 2010. - V. 10.-P. 1-12.

167. Sivasankar, S.B. Expression of allene oxide synthase determines defense gene activation in tomato / S.B. Sivasankar, B. Sheldrick, S.J. Rothstein // Plant Physiology. -2000. - V. 122.-Pi 1335-1342.

168. Skorzynska-Polit, E. The activity and localization of lipoxygenases in Arabidop-sis thaliana under cadmium and copper stresses / E. Skorzynska-Polit, B. Pawlikowska-Pawlega, E. Szczuka, M. Drazkiewicz, Z. Krupa // Plant Growth and Life Sciences. - 2006. - V. 48. - P. 29-39.

169. Song, W.C. Purification of an allene oxide synthase and identification of the enzyme as a cytochrome P-450 / W.C. Song, A.R. Brash // Science. - 1991. - V. 253.-P. 781-784.

170. Song, W.C. Molecular cloning of an allene oxide synthase - a cytochrome-P450 specialized for the metabolism of fatty acid hydroperoxides / W.C. Song, C.D. Funk, A.R. Brash // Proc. Natl Acad. Sci USA. - 1993. - V. 90. - P. 8519-8523.

171. Stevenson, B.J. Cytochrome P450 6M2 from the malaria vector Anopheles gam-biae metabolizes pyrethroids: sequential metabolism of deltamethrin revealed / B.J. Stevenson, J. Bibby, P. Pignatelli, S. Muangnoicharoen, P.M. O'Neill, L.Y.

Lian, P. Muller, D. Nikou, A. Steven, J. Hemingway, M.J. Sutcliffe, M.J. Paine

// Insect Biochemistry and Molecular Biology. - 2011. -V. 41. - P. 492-502.

i

172. Stumpe, M. A pathogen-inducible divinyl ether synthase (CYP74D) from elici-tor-treated potato suspension cells / M. Stumpe, R. Kandzia, C. Gobel, S. Rosahl, I. Feussner// FEBS Letters. -2001. -V. 507. - P. 371-376.

173. Stumpe, M. Biosynthesis of C9-aldehydes in the moss Physcomitrellci patens / M. Stumpe, J. Bode, C. Gobel, T. Wichard, A. Schaaf, W. Frank, M. Frank, R. Reski, G. Pohnert, I. Feussner // Biochimica et Biophysica Acta. - 2006. - V. 1761.-P. 301-312.

174. Stumpe, M. Divinyl ether synthesis ingarlic bulbs / M. Stumpe, J.-G. Gobel, I. Feussner // Journal of Experimental Botany. - 2008. - V. 59. - P. 907-915.

175. Stumpe, M. Formation of oxylipins by CYP74 enzymes / M. Stumpe, I. Feussner // Phytochemistry Review. - 2006. - V. 5. - P. 347-357.

176. Suza, W.P. Exploring the impact of wounding and jasmonates on ascorbate metabolism / W.P. Suza, C.A. Avila, K. Carruthers, S. Kulkarni, F.L. Goggin,

A.Lorence//Plant Physiology and Biochemistry. - 2010. - V. 48.-P. 337-350.

177. Tamogami, S. Interplant communication: Airborne methyl jasmonate is essentially converted into JA and Wittstock, JA-Ile activating jasmonate signaling pathway and VOCs emission / S. Tamogami, R. Rakwal, G.K. Aqrawal // Bio-chem. Biophys. Res. Com. - 2008. - V. 376. - P. 723-727.

178. Tijet, N. Biogenesis of volatile aldehydes from fatty acid hydroperoxides: molecular cloning of a hydroperoxide lyase (CYP74C) with specificity for both the 9- and 13-hydroperoxides of linoleic and linolenic acids /N. Tijet, C. Schneider,

B.L. Muller, A.R. Brash // Archives of Biochemistry and Biophysics. - 2001. -V. 386.-P. 281-289.

179. Tijet, N. Purification, molecular cloning, and expression of the gene encoding fatty acid 13-hydroperoxide lyase from guava fruit (Psidhun guajava) / N. Tijet, U. Waspi, D.J.Gaskin, P. Hunziker, B.L. Muller, E.N. Vulfson, A. Slusarenko, A.R. Brash, I.M. Whitehead // Lipids. - 2000. - V. 35. - P. 709-720.

180. Toporkova, Y.Y. Determinants governing the CYP74 catalysis: conversion of allene oxide synthase into hydroperoxide lyase by site-directed mutagenesis / Y.Y. Toporkova, Y.V. Gogolev, L.S. Muchtarova, A.N. Grechkin // FEBS Letters. - 2008. - V. 582. - P. 3423-3428.

181.Tromas, A. Recent progress in auxin biology / A. Tromas, C. Perrot-

Rechenmann // Comptes Rendus Biologies. - 2010. - V. 333. - P. 297-306.

i

182. Ullrich, V. Thoughts on thiolate tethering. Tribute and thanks to a teacher / Archives of Biochemistry and Biophysics.-2003. - V. 409.-P. 45-51.

183. Utsunomiya, Y. Purification and inactivation by substrate of an allene oxide synthase (CYP74) from corn (Zea mays L.) seeds / Y. Utsunomiya, T. Naka-yama, H. Oohira, R. Hirota, T. Mori, F. Kawai, T. Ueda // Phytochemistry. -2000.-V. 53.-P. 319-323.

184. Van der Ent, S. Jasmonate signaling in plant interactions with resistance-inducing beneficial microbes / S. Van der Ent, S.C. Van Wees, C.M. Pieterse // Phytochemistry.-2009.-V. 70.-P. 1581-1588.

185. Vancanneyt, G. Hydroperoxide lyase depletion in transgenic potato plants leads to an increase in aphid performance / G. Vancanneyt, C. Sanz, T. Farmaki, M. Paneque, F. Ortego, P. Castanera, J.J. Sanchez-Serrano // Proc. Natl. Acad. Sci. USA.-2001.-V. 98.-P. 8139-8144.

186. Vick, B.A. Pathways of fatty acid hydroperoxide metabolism in spinach leaf chloroplasts / B.A. Vick, D.C. Zimmerman // Plant Physiology. - 1987. - V. 85. -P. 1073-1078.

187. Vidi, P.A. Tocopherol cyclase (VTE1) localization and vitamin E accumulation in chloroplast plastoglobule lipoprotein particles / P.A. Vidi, M. Kanwischer, S. Baginsky, J.R. Austin, G. Csucs 'et al. II J. Biol. Chem. - 2006. - V. 281. - P. 11225-11234.

188. Weber, H. Divinyl ether fatty acid synthesis in late blight-diseased potato leaves / II. Weber, A. Chetelat, D. Caldelari, E.E. Farmer II The Plant Cell. - 1999. -V. 11.-P. 485-493.

189. Werck-Reichhart, D. Cytochromes P450 / D. Werck-Reichhart, S. Bak, S. Paquette // The Arabidopsis Book / C.R. Somerville, E.M. Meyerowitz. - Rock-ville, MD: American Society of Plant Biologists, 2002. - P. 1-28.

190. Werck-Reichhart, D. Cytochromes P450: a success story / D. Werck-Reichhart, R. Feyereisen // Genome Biol. - 2000. - V. 1. - P. 1-7.

191. Wilcox, A.L. Polyunsaturated fatty acid alkoxyl radicals exist as carbon-centered epoxyallylic radicals: a key step in hydroperoxide-amplified lipid peroxidation / A.L. Wilcox, L. J. Marnett // Chemical Research in Toxicology. -1993.-V. 6.-P. 413-416.

192. Williams, M. Lipoxygenase pathway in olive callus cultures (Olea europaea) /

i

M. Williams, J.J. Salas, J. Sanchez, J.L. Harwood // Phytochemistry. - 2000. -V. 53.-P. 13-19.

193. Wittstock, U. Constitutive plant toxins and their role in defense against herbivores and pathogens / U. Wittstock, J. Gershenzon, // Current Opinion in Plant Biology. - 2002. - V. 5. - P. 300-307.

194. Wu, J. New insights into plant responses to the attack from insect herbivores / J. Wu, I.T. Baldwin // Annual Review of Genetics. - 2010. - V. 44. - P. 1-24.

195. Yadav, M.K. Localization of lipoxygenase activity on the oil bodies and in protoplasts using a novel fluorescence imaging method / M.K. Yadav, S.C. Bhatla / Plant Physiology and Biochemistry. -2011. -V. 49. - P. 230-234.

196. Yao, M. mRNA expression profiles of P450 3A enzymes in the liver and small intestine of the domestic pig / M. Yao, M. Dai, Z. Liu, W. Cui, D. Li, H. Zhanq, J. Li, Y. Liu, Z. Yuan // Research in Veterinary Science. - 2012. - V. 93. - P. 360-365.

197. Yuan, Z.-C. The plant signal salicylic acid shuts down expression of the vir regulon and activates quormone-quenching genes in Agrobacterium / Z.-C. Yuan, M.P. Edlind, P. Liu, P. Saenkham, L.M. Banta, A.A. Wise, E. Ronzone, A.N. Binns, K. Kerr, // PNAS. - 2007. - V. 104. - P. 11790-11795.

198. Ziegler, J. / Alkaloid biosynthesis metabolism and trafficking / J. Ziegler P.J. Facchini // Annual Reviews of Plant Biology. - 2008. - V. 59. - P. 735-69.

199. Zimmerman, D.C. A new product of linoleic acid oxidation by a flaxseed enzyme / Biochemical and Biophysical Research Communications. - 1966. - V. 23.-P. 398-402.

200. Zimmerman, D.C. Identification of traumatin, a wound hormone, as 12-oxo-fnms-lO-dodecenoic acid / D.C. Zimmerman, C.A. Coudron // Plant Physiology. - 1979.-V. 63.-P. 536-541.

201. Zoller, M.J. Oligonucleotide-directed mutagenesis using M13-derived vectors: an efficient and general procedure for the production of point mutations in any fragment of DNA / M.J. Zoller, M. Smith // Nucleic Acids Research. - 1982. -V. 10.-P. 6487-6500.

202. Xu, Y. Upregulation of a tonoplast-localized cytochrome P450 during petal senescence in Petunia inflata / Y. Xu, H. Ishida, D. Reisen, M.R. Hanson // BMC Plant Biol. - 2006. - V. 6.-P. 1-18.

203. http ://www.ncb i. nlm. nih. gov/entrez

<

204. http://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi