Изоферменты изоцитратлиазы из амаранта: физико-химические свойства, регуляция, идентификация генов icl1 и icl2 и их экспрессия тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.01.04, кандидат наук Сальников, Алексей Владимирович

• Сальников, Алексей Владимирович
• кандидат наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат наук Сальников, Алексей Владимирович

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Особенности метаболизма нетрадиционной культуры Амаранта

1.1.1 Морфо-физиологические и биохимические свойства амаранта

1.2. Глюконеогенез

1.2.1. Общая характеристика глюконеогенеза

1.2.2. Глюконеогенез в растениях

1.2.3. Глюконеогенез у животных

1.3. Глиоксилатный цикл

1.3.1. Роль глиоксилатного цикла

1.3.2. Распространение глиоксилатного цикла

1.3.2.1. Распространение глиоксилатного цикла у микроорганизмов, низших растений и грибов

1.3.2.2. Функционирование глиоксилатного цикла у высших растений

1.3.2.3. Глиоксилатный цикл в тканях животных

1.4. Субклеточная локализация изоцитратлиазы

1.5. Изоферментный состав изоцитратлиазы

1.6. Характеристика изоцитратлиазы

1.6.1. Выделение и очистка изоцитратлиазы из различных организмов

1.6.2. Молекулярная масса и субъединичное строение

1.6.3. Кинетика изоцитратлиазы

1.6.3.1. Константа Михаэлиса

1.6.3.2. Влияние ионов металлов на активность ИЦЛ

1.6.3.3. Синтазная реакция

1.6.3.4. Регуляция изоцитратлиазы

1.6.3.5. Оптимум рН изоцитратлиазы

1.6.4. Механизм действия изоцитратлиазы

1.6.5. Изоферменты

1.7. Молекулярные аспекты регуляции ИЦЛ

1.7.1. Экспрессионная регуляция изоцитратлиазы

1.7.2. Генетические механизмы регуляции синтеза ИЦЛ

1.7.3. Характеристика структурной организации генетического материала изоцитратлиазы

1.7.4. Эволюция ферментов глиоксилатного цикла

Глава 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

2.1. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ

2.2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.2.1. Объекты исследования

2.2.2. Методы исследования

2.2.2.1. Определение активности изоцитратлиазы

2.2.2.2. Выделение и очистка фермента

2.2.2.3. Определение содержания белка

2.2.2.4. Электрофоретические исследования белков

2.2.2.4.1.Определение гомогенности ферментов

2.2.2.4.2. Специфическое проявление изоцитратлиазы

2.2.2.4.3. Определение молекулярной массы субъединиц ферментов

2.2.2.5. Субклеточная л окал изация

2.2.2.6. Определение молекулярной массы нативного фермента

2.2.2.7. Исследование кинетики и регуляции ИЦЛ

2.2.2.7.1. Определение константы Михаэлиса

2.2.2.7.2. Определение рН оптимума изоцитратлиазы

Л Л Л П Л тч ТХТТТТ /"А

¿./..¿./.з. гегуляция ИЦЛ

2.2.2.8. Идентификация генов /с// и ю12 и их экспрессия

2.2.2.8.1. Выделение суммарной клеточной популяции РНК

2.2.2.8.2. Проведение обратной транскрипции

2.2.2.8.3. Подбор праймеров

2.2.2.8.4. Проведение полимеразной цепной реакции

2.2.2.8.5. Секвенирование ПЦР-продукта

2.2.2.8.6. Проведение ПЦР в реальном времени

2.2.2.9. Статистическая обработка данных

2.3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

2.3.1.Динамика активности изоцитратлиазы

2.3.1.1. Динамика активности изоцитратлиазы в проростках амаранта

2.3.1.2. Динамика активности изоцитратлиазы в онтогенезе амаранта сорта «Рыжик»

2.3.2. Изоферментный состав ИЦЛ

2.3.2.1. Изоферментный состав ИЦЛ в проростках амаранта

2.3.2.2. Изоферментный состав ИЦЛ в стареющих листьях амаранта

2.3.3. Субклеточная локализация ИЦЛ

2.3.4. Очистка изоцитратлиазы из исследуемых объектов

2.3.4.1. Очистка изоцитратлиазы из проростков амаранта сорта «Кинельский»

2.3.4.2. Очистка изоцитратлиазы из проростков амаранта сорта «Рыжик»

2.3.4.3. Очистка изоцитратлиазы из стареющих листьев амаранта сорта «Рыжик»

2.3.5. Исследования на гомогенность и активность очищенных препаратов ИЦЛ

2.3.6. Молекулярная масса и субъединичное строение изоцитратлиазы

2.3.7. Кинетические свойства ИЦЛ

2.3.7.1. Определение константы Михаэлиса ИЦЛ из проростков амаранта сорта «Кинельский»

2.3.7.2. Определение константы Михаэлиса ИЦЛ из проростков амаранта сорта «Рыжик»

2.3.7.3. Определение рН оптимума изоцитратлиазы из проростков амаранта сорта «Кинельский»

2.3.7.4. Определение рН оптимума изоцитратлиазы из проростков амаранта сорта «Рыжик»

2.3.8. Регуляторные свойства ИЦЛ

2.3.8.1. Регуляторное влияние ионов металлов на изоформы изоцитратлиазы из проростков амаранта сорта «Кинельский»

2.3.8.2. Регуляторное влияние ионов металлов на изоформы изоцитратлиазы из проростков амаранта сорта «Рыжик»

2.3.9. Идентификация генов изоцитратлиазы

2.3.9.1. Выделение суммарной клеточной популяции РНК

2.3.9.2. Проведение обратной транскрипции

2.3.9.3. Проведение полимеразной цепной реакции

2.3.9.4. Определение нуклеотидной последовательности продуктов, полученных методом ПЦР

2.3.9.5. Изменение экспрессии генов изоцитратлиазы в проростках семян амаранта сорта «Рыжик»

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ВЫВОДЫ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

АДФ - аденозиндифосфат

АМФ - аденозинмонофосфат

АТФ - аденазинтрифосфат

ГДФ - гуанозиндифосфат

ГТФ - гуанозинтрифосфат

ГЦ - глиоксилатный цикл

ДНК - дезоксирибонуклеиновая кислота

ДТТ - дитиотрейтол

ДЭАЭ - диэтиламиноэтил

ИЦЛ - изоцитратлиаза

кДНК - комплементарная ДНК

МДГ - малатдегидрогенеза

МС - малатсинтаза

НАД1" - никотинамидадениндинуклиотид ОАА - оксалоацетат ПААГ - полиакриламидный гель ПВК - пировиноградная кислота ПЦР - полимеразная цепная реакция

ПЦР-РВ - полимеразная цепная реакция в реальном времени РНК - рибонуклеиновая кислота СФ — спектрофотометр

ТЕМЕД - 1Ч,1\Г,ТчГ,1\Г - тетраметилэтилен диамин

ФЕП — фосфоенолпируват

ЦС - цитратсинтаза

ЦТК - цикл трикарбоновых кислот

ЭДТА - этилендиаминтетраацетат

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Изоферменты изоцитратлиазы из амаранта: физико-химические свойства, регуляция, идентификация генов icl1 и icl2 и их экспрессия»

Введение

Актуальность проблемы. Одним из приоритетных направлений развития физиологии и биохимии растений является исследование регуляции метаболических процессов, происходящих в растительном организме. Особый интерес вызывает функционирование важнейшего этапа глюконеогенеза - глиоксилатного цикла, а также изоцитратлиазы (ИЦЛ; КФ 4.1.3.1.) - ключевого фермента в процессе трансформации липидов в доступные для организма формы углеводов.

Изоцитратлиаза имеет широкое распространение в природе и функционирует в различные физиологические периоды жизни у многих организмов. Этот фермент считается большинством авторов маркерным ферментом глиоксилатного цикла [13], физиологическая роль которого для растений - участие в глюконеогенезе, обеспечивающим растущий организм в условиях гетеротрофного питания доступными формами органического вещества. Изоцитратлиаза, как правило, является матриксным ферментом глиоксисом, однако, в работах А. У. Игамбердиева (1990) сообщалось о наличии второй изоформы, локализованной вне глиоксисом -внеглиоксисомальной формы. Известно так же, что активность изоцитратлиазы увеличивается при старении растения, что даёт возможность преобразовывать липиды клеточнх мембран в транспортные формы органических веществ. Таким образом, изоцитратлиаза в растениях представлена двумя формами, имеющими глиоксисомальную и внеглиоксисомальную локализации [19].

В последнее время появились сообщения о полифункциональности данного изоферментного комплекса. Функционирование изоцитратлиазной системы позволяет метаболизировать двухуглеродные соединения и использовать их как строительный материал. В растительном организме в процессе фотодыхательного метаболизма образуется глиоксилат и, благодаря синтазной реакции ИЦЛ, он может использоваться как в катаболических, так и в анаболических реакциях [24].

В настоящее время имеется много данных по исследованию изоферментного спектра изоцитратлиазы в клетках различных организмов. Применение методов молекулярной биологии позволило идентифицировать у нескольких растений гены, ответственные за синтез изоцитратлиазного комплекса, состоящего из двух изоферментов, выполняющих различные функции [16].

Амарант, являющийся нетрадиционной сельскохозяйственной продовольственной культурой, относится к С4-растениям и обладает способностью накапливать большие количества белка, аминокислот, витаминов, макро- и микроэлементов [1]. Для него характерна очень большая засухоустойчивость и при этом он очень хорошо реагирует на полив, что позволяет выращивать его в районах, непригодных для традиционных зерновых и зернобобовых культур. Эти особенности делают амарант перспективной культурой, которая может занять свою нишу в сельском хозяйстве. Поэтому исследование в онтогенезе характеристик изоферментов изоцитратлиазы, которые регулируют процессы мобилизации запасных жиров, особенно, при смене типов питания, представляет значительный научный интерес.

Исследование отдельных звеньев метаболических процессов, связанных с трансформацией липидов в углеводы, является актуальной задачей не только биохимии, но и молекулярной биологии.

Цель и задачи исследования. Целью данной работы являлось очистка изоферментов изоцитратлиазы из проростков амаранта, исследование их физико-химических и регуляторных характеристик, идентификация генов 1с1\ и го¡2 и их экспрессия.

Для выполнения цели были поставлены следующие задачи:

1. Исследовать динамику активности и изоферментный состав изоцитратлиазы в онтогенезе амаранта разных сортов.

2. Изучить субклеточную локализацию изоферментов ИЦЛ.

3. Очистить изоцитратлиазу из проростков амаранта и стареющих листьев до электрофоретически гомогенного состояния.

4. Определить молекулярные массы и субъединичное строение полученных изоферментов изоцитратлиазы.

5. Изучить кинетические и регуляторные характеристики полученных ферментативных препаратов.

6. Подобрать праймеры для идентификации генов изоцитратлиазы, провести ОТ-ПЦР анализ кДНК из проростков амаранта и осуществить секвенирование полученных ампликонов.

7. Исследовать экспрессию генов изоцитратлиазы в проростках амаранта.

8. Разработать гипотетическую схему участия изоферментов ИТ ЦТ в различных метаболических процессах.

Научная новизна. Научные положения данной работы расширяют и дополняют современные представления о механизмах переключения метаболических процессов в растительной клетке, при участии изоферментов обеспечивая ей нормальное развитие.

Изоферментный состав ИЦЛ в амаранте представлен двумя формами фермента, которые различаются не только по электрофоретической подвижности и субклеточной локализации, но и по кинетическим и регуляторным свойствам. При старении листа наблюдается появление изоцитратлиазной активности, которая свидетельствует, видимо, о функционировании глиоксилатного цикла.

Получение гомогенных препаратов изоформ изоцитратлиазы из проростков амаранта разных сортов позволило исследовать их физико-химические, кинетические и регуляторные характеристики. Сравнительный анализ свойств выделенных изоформ указывает на их значительное отличие друг от друга.

Подбор праймеров для ИЦЛ на основе сравнения аминокислотных последовательностей изоцитратлиазы из различных организмов, а также

последующее секвенирование полученного в ходе ПЦР продуктов показали, что полученные изоформы исследуемого фермента являются изоферментами, то есть имеют различную генетическую детерминированность и, следовательно, функциональную значимость.

Практическая значимость. Выделение и получение в гомогенном состоянии препаратов изоферментов изоцитратлиазы из амаранта открывает перспективы их использования в научно-исследовательских работах для изучения кинетики ферментативной реакции, субъединичного строения фермента, термодинамических параметров реакций. Электрофоретически гомогенные препараты изоферментов ИЦЛ могут служить маркерами при проведении иммуноферментного анализа тканей организмов в стрессовых условиях [4; 25].

Применение препаратов изоферментов ИЦЛ позволит создать биосенсор для определения количества глиоксилата и изоцитрата в растительных и животных экстрактах.

Материалы диссертационной работы используются в ходе учебного процесса на биолого-почвенном факультете ВГУ, при чтении лекций по биохимии, физиологии растений и молекулярной биологии, различных спецкурсов. Кроме того, они находят применение при проведении практимумов и выполнении курсовых и дипломных работ. Положения, выносимые на защиту.

1. Изоцитратлиазная активность обнаруживается в проростках всех исследованных сортов амаранта: «Рыжик», «Кинельский», «Гигант», «Воронежский», «Желтый». Динамика активности и изоферментный состав изоцитратлиазы свидетельствует о важной роли энзима в функционировании глиоксилатного цикла, являющегося этапом глюконеогенеза, и фотодыхательного метаболизма в зеленых листьях, обуславливающего сериновый путь образования аминокислот.

2. Субклеточная локализация изоформ изоцитратлиазы в амаранте связана с глиоксисомально-пероксисомальной фракцией, а также с цитоплазмой клетки.

3. С помощью модифицированной схемы многостадийной очистки получены электрофоретически гомогенные препараты из амаранта сортов «Рыжик» и «Кинельский». Получение гомогенной ИЦЛ] и ИЦЛ2 позволило установить физико-химические и регуляторные характеристики этих энзимов. Значительные отличия свойств (рН, Км и др.) изоферментов изоцитратлиазы обуславливает их участие в разных физиолого-биохимических процессах.

4. Данные по определению нуклеотидных последовательностей полученных ПЦР-продуктов указывают, что изучаемые изоформы ИЦЛ являются изоферментами, т.е. генетически детерминированными белками. Профиль экспрессии генов ici/ и icl2, осуществленный с помощью метода полимеразной цепной реакции в реальном времени, свидетельствует о корреляции с динамикой изоцитратлиазной активности в прорастающих семенах амаранта.

5. Разработана гипотетическая схема роли изоферментов изоцитратлиазы в регуляции метаболических процессов в амаранте. ИЦЛ) обеспечивает протекание глиоксилатного цикла, важнейшего этапа глюконеогенеза. ИЦЛ2 функционирует в процессе ацидоза, т.е. закислении, необходимом для эффективной мобилизации запасных жиров, и, кроме того, в фото дыхательном метаболизме зеленых листьев. Апробация работы. Материалы диссертации докладывались и

обсуждались на международных, региональных и университетских конференциях. Они были представлены на 14-ой и 15-ой международной Пущинской школе-конференции молодых ученых «Биология - наука 21-го века» (Пущино, 2010; 2011), на 7-й съезде Обществава физиологов растений России международной научной школе «Физиология растений фундаментальная основа экологии и инновационных биотехнологий» (Н.

Новгород, 2011), на 10-й Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы профессионального образования: подходы и перспективы» (Воронеж, 2012), межрегиональных конференциях, посвященных памяти А. А. Землянухина «Организация и регуляция физиолого-биохимических процессов» (Воронеж, 2009, 2010,2011,2012,2013)

Публикации. Основные результаты настоящей диссертационной работы изложены в 13 публикациях - 9 статьях и 4 тезисах.

Структура и объём работы. Диссертация изложена на 134 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части и обсуждения результатов, заключения, выводов, списка литературы (237 источников). Иллюстрационный материал включает 29 рисунков, 3 таблицы.

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Особенности метаболизма нетрадиционной культуры Амаранта 1.1.1. Морфо-физиологические и биохимические свойства амаранта

Анатомия и морфология амаранта разнообразна в зависимости от вида, места обитания и условий его выращивания. Высота растений достигает от 0,4 до 3 м. Стебель у подавляющего большинства видов амаранта прямостоячий (диаметром до 5 см), реже встречается лежачий. Листья очередные, яйцевидные. Корень стержневой, достигающий до 90 см в глубину. Особенностью амаранта является небольшой размер семян (масса 1000 штук около 0,6 —1,0 г), покрытых твердой оболочкой, окрашенной в черный, светлооранжевый и красноватый цвет. Периферически кольцевой зародыш семени окружен эндоспермом. Семена амаранта имеют характеристики и свойства, сходные с зерном злака, но так как амарант не принадлежит к их семейству, его часто называют псевдозлаком. Цветы собраны в соцветия, располагающиеся в пазухах листьев и имеющие разнообразные цветовые оттенки [1].

Особенностью культуры амаранта является высокая эффективность фотосинтеза, которая обеспечивает быстрый прирост биомассы. В процессе онтогенеза наблюдается возрастание активности фотосинтетического аппарата амаранта и содержания компонентов хлоропластов до стадии цветения, а в фазу созревания - снижение изучаемых характеристик.

Для амаранта характерен С4 - тип фотосинтеза, когда фиксация СОг происходит в цикле С4 - дикарбоновых кислот (цикл Хэтча-Слэка). С4 - путь включает две стадии: карбоксилирование, локализованное в клетках мезофилла, и декарбоксилирование, протекающее в клетках обкладки [35]. Акцептором углекислоты при этом служит трехуглеродное, богатое энергией соединение - фосфоенолпируват (ФЕП). Реакция карбоксилирования

катализируется ферментом ФЕП - карбоксилазой в присутствии ионов магния и неорганического фосфата, что было продемонстрировано на примере Amaranthus viridis L. [30],[36]

Семена амаранта по содержанию важнейших биологически активных веществ превосходят традиционные культуры. В состав семян амаранта входят белки - 15-18%, липиды - 6-10%, крахмал - 56-64%, клетчатка - 34%.

Белок, выделенный из семян амаранта, близок к идеальному белку. Он имеет сбалансированный аминокислотный состав, за исключением лейцина, который является дефицитной аминокислотой, чем выгодно отличается от аминокислотного состава зерновых культур [ 3; 36].

Главным компонентом белка амаранта является глутаминовая кислота и аргинин, кроме того, он богат лизином, треонином, изолейцином. Высокое содержание незаменимых аминокислот - 34,5% обусловлено, преимущественно, лизином 4,3 - 6,5%, изолейцином 3,3- 3,8% и суммой тирозина с фенилаланином 6,3-8,1% [36].

Исследование запасных глобулинов семян Amaranthus hypochondriacus К. 343, показало, что они представляют собой двенадцати угольники, состоящие из двух кольцеобразных шестигранников, расположенных параллельно друг другу [30]. Из различий аминокислотного состава растительных белков зерновых культур и амаранта, содержащего в большом количестве лизин, треонин, валин, вытекает возможность повышения их биологической ценности в результате смешивания и совместного потребления белков, дополняющих друг друга по аминокислотному составу [1]. Белок семян амаранта в смеси с другими зерновыми культурами может стать ценным пищевым продуктом в рационе питания, покрывающим дефицит белка и повышающим физиологическую и питательную ценность за счет взаимного обогащения белков.

Семена амаранта содержат от 6% до 10% масла [1; 3]. Жирнокислотный состав масла из семян амаранта подобен маслу зерновых

культур (зародышей пшеницы, овса, рисовой мучки) и представлен как насыщенными, так и ненасыщенными жирными кислотами.

Масло амаранта на 81% состоит из триглицеридов. Содержание неомыляемых веществ в нем достигает более 8%, стериновых эфиров - около 5%, диглицеридов - 1,8%, фосфолипидов - около 4% [30]. Преобладающим стеролом в масле амаранта является ситостерол.

Амарантовое масло характеризуется необычно высоким содержанием сквалена. Сквален - природный ациклический тритерпен с шестью двойными (ненасыщенными) связями, 2,6,10,15,19,23 - гексаметил - 2,6,10,14,18,22 -тетракозагексаен [36].

Сквален выполняет в организме роль регулятора липидного и стероидного обмена, являясь предшественником целого ряда стероидных гормонов, холестерина и витамина А.

Также в семенах амаранта содержится значительное количество полисахаридов, представленных в основном крахмалом от 48% до 69%. Крахмал амаранта по своим параметрам является уникальным -гомополисахарид а-Э-глюкозы, является основным хранилищем углеводов для всех высших растений. Для крахмала амаранта вследствие малого размера гранул характерна повышенная набухаемость при низкой растворимости и пониженное субстратное сродство к ферменту а-амилазе [1]. Амарантовый крахмал может быть отнесен вследствие высокого содержания амилопектина к "восковым видам", которые характеризуются высокой вязкостью и желатинизацией при высоких температурах.

Соотношение содержания амилозы и амилопектина является главной различительной составляющей гранул амарантового крахмала между различными разновидностями и в пределах генетических наследственных признаков тех же самых разновидностей.

Молекула амилозы представляет собой линейный полимер, состоящий из а- Б-глюкопиранозидных фрагментов, связанных между собой а (1—> 4) связями. Степень полимеризации составляет от 500 до 2000 глюкозидных

остатков. Амилопектин в отличие от амилозы является разветвленным компонентом крахмала. Он образован цепями а-Э-глюкопиранозных остатков (длина от 17 до 25 единиц), которые соединены между собой а (1—»6) связями [36].

Амилопектин может быть разрушен (3-амилазой по а (1—>4) связям с образованием (3-декстринов и изоамилазой, которая атакует а (1—>6) связи, до мальтозы. Молекулярный вес амилопектина изменяется в пределах от 50 до 5 00x106. Эти значения зависят от происхождения крахмала, метода, использованного для разделения крахмала на амилозу и амилопектин, и метода использованного для определения молекулярной массы.

Кроме главных составных частей: амилозы и амилопектина - в крахмале может присутствовать небольшое количество примесей (неуглеводных составляющих: белка, жира, зольных веществ, которые, несмотря на незначительные количества, могут влиять на функциональные свойства крахмала) [30].

Первое определение свободных Сахаров в семенах амаранта было выполнено методом ГЖХ. Было обнаружено содержание сахарозы (-1,6%), раффинозы (-0,8%) и стахиозы (-0,2%). Основной извлекаемый сахар во всех видах амаранта - сахарозы. Количество сахара такое же, как и в пшенице, просе, но меньше чем для дикого риса [1].

Изучено влияние окраски, сорта и видовой принадлежности семян амаранта на содержание клетчатки. Установлено, что массовая доля клетчатки в светлоокрашенных семенах колебалась от 3,9 до 4,9%, а в темноокрашенных образцах - от 14,3% до 16,5% . Суммарное количество водорастворимых углеводов в исследуемых образцах — 2,75% - 4,0% .

Общее содержание минеральных веществ в различных видах амаранта обычно выше, чем в зерне других злаков [36]. Общее содержание микроэлементов в двух образцах А.куроскопйпаст и в восьми образцах А. сгиепШБ было следующим: Мп -29 и 31, Си -7 и 6, В - 9 и 9,А1 - 41 и 41, -36 и 35, 8г - 2 и 5,РЬ - 3 и 3.81 - 30 и 27 частей на миллион. Содержание

микроэлементов: Р -от 4,2 до 7,5, К -от 3,0 до 7,8, Са - от 1,7 до 4,6, М^ -от 2,4 до 5,4, 8 - от 160 до 200,№ - от 310 до 370, Бе - от 84 до 205 частей на миллион.

Таким образом, аналитический обзор литературных данных позволяет указать на необходимость исследований этой важной для жизни человека культуры. Ценность амаранта обусловлена уникальным биохимическим составом семян и полезными компонентами, присутствующими в продуктах его первичной переработки. Амарантовое масло содержит значительные количества сквалена (до 8%), обладающего фармакологическим действием. Несмотря на значительный интерес исследователей в последнее десятилетие к данной культуре в Центрально - Черноземном регионе амарант остается в значительной мере экзотической культурой. Подобная ситуация объясняется отсутствием адаптированных к нашим условиям сортов, обеспечивающих урожай семян, то есть являющихся «зерновой» культурой [30].

Важнейшей нерешенной проблемой остается послеуборочное созревание и хранение семян амаранта, позволяющее использовать его в хозяйственной деятельности продолжительное время.

Амарант обладает комплексом хозяйственно - полезных признаков, высокой продуктивностью и конкурентоспособностью. Одно из важнейших свойств амарантового масла - наличие в нем значительных количеств сквалена, обладающего ярко выраженным фармацевтическим действием [1].

Изучение физиологических и биохимических особенностей интродуцированных сортов амаранта позволит успешно культивировать это растение в нашем регионе.

1.2. Глюконеогенез

1.2.1. Общая характеристика глюконеогенеза

Образование глюкозы и других углеводов из простых предшественников является в количественном отношении наиболее важным процессом в биосфере. Преобразование глюкозы в пировиноградную кислоту, которое

осуществляется ферментами гликолиза, является центральным путем катаболизма углеводов в большинстве клеток как в аэробных, так и в анаэробных условиях. Точно также обратный процесс - превращение пирувата в глюкозу - является наиболее важным общим путем образования моно- и полисахаридов. Этот центральный биосинтетический путь состоит из двух главных «питающих путей»: первый из них включает ряд реакций, посредством которых продукты ЦТК, лактат, большинство аминокислот, пропионат превращаются в пировиноградную кислоту (рис.1) - это процесс, протекающий у всех организмов, называется глюконеогенез; второй важный путь состоит в восстановлении С02 до глюкозы - этот путь является отличительной особенностью автотрофов [35].

Стадии глюконеогенеза:

1. Жирные кислоты —> (3-окисление —» Ацетил-КоА

2. Ацетил-КоА —> Глиоксилатный цикл -» Сукцинат

3. Сукцинат -» ЦТК —> Оксалоацетат

4. Оксалоацетат —» Фосфоенолпируваткарбоксикиназа —> ФЕП

5. ФЕП -> Обращенный гликолиз —> Углеводы

Два первых этапа этого процесса локализованы в глиоксисомах, цикл трикарбоновых кислот — в митохондриях, а последующие два этапа — в растворимой части цитоплазмы.

Глюконеогенез реализуется путем обращения некоторых стадий гликолиза, однако, в гликолитическом пути имеются три необратимых стадии, которые не могут использоваться при превращении пирувата в глюкозу, поэтому используются альтернативные реакции (обходные пути), которые термодинамически благоприятствуют синтезу глюкозы.

Первый обходной путь у некоторых животных требует совместного действия цитозольных и митохондриальных ферментов. Реакция, осуществляемая под действием митохондриальной пируваткарбоксилазы, выглядит следующим образом (рис.1):

ПВК + С02 + АТФ + ацетил-КоА = ОАА + АДФ + Фн

HOCH:

POCH-

глюшо-Цосфаг-фосфотзза

И

о

н

К он н

i Лофпшошак^ш

ч --

н

он

н он

н он

РОС Н- , О . СН;ОН фруктозо-1.6- РОСН; / О ч СН.ОР

дифоефотка

Ь

ОН

Фрпяш-й-фюфаг СООН

¡шша

С-ОР

СН; Н;0 Фофуйли^-ш СО: i фосооеаол-

пиртвах- СООН ГДФ^кД прбокси-

^иназа С=0

I

Ч. СН'

н

он

ОНХ1

сно

I

снон

СН:ОР \

Г.тжа^шача-] чЬюфгп

СООН Айфшшраг- СООН фофпицфзг- СООР

шт

шша

СНОР "

СН-ОН ¿■фос^-кийраг

СНОН

7Г

СНОН

1

пк^шкя&мккша * ' /\\-

* \\

СООН Фг ДДФ АТФ СО: Ошл|Щ*иг

CHiOP АТФ АДФ СНЮР

* г < «

1 I ']-,акф|)1:ф|К.тк£«1)аг

СООН СООН

С=0 СНОН

СН;. \ ВДН Над" СН,

.Ъшг

ошг

\

\

СООН СНХН-

СН;

\зшн

Ктиошшшкицш

Рис.1. Схема глюконеогенеза: другим цветом выделены ферменты, осуществляющие обходные пути при синтезе глюкозы.

Пируваткарбоксилаза - регуляторный фермент, который в отсутствии ацетил-КоА почти полностью лишен активности, поскольку этот метаболит выступает в роли положительного регулятора. Оксалоацетат, который образуется в этой реакции, вначале восстанавливается, а затем в митохондриях трансформируется в малат. Малат, диффундируя в цитоплазму при участии специальной декарбоксилатной транспортной системы, находящейся во внутренней митохондриальной мембране, окисляется цитоплазматической НАД^-зависимой МДГ с образованием внемитохондриального ОАА.

Под действием фосфоенолпируваткарбоксикиназы (Мп -зависимая реакция, в которой донором фосфата служит ГТФ или АТФ) щавелевоуксусная кислота распадается на ФЕП и углекислый газ:

ОАА + ГТФ (АТФ) = ФЕП + С02 + ГДФ (АДФ)

Фосфофруктокиназная реакция гликолиза необратима, поэтому второй обходной механизм биосинтеза глюкозы достигается при помощи фермента фруктозодифосфотазы, который осуществляет необратимый гидролиз 1-фосфатной группы:

Фр-1,6-бис-фосфат + Н20 = Фр-6-Ф + Фн. АО°= -3,9ккал/моль.

Для проявления активности фруктозодифосфотазы необходимы ионы

2+

и положительный модулятор - АТФ. Данный фермент резко ингибируется отрицательным модулятором - АМФ [14].

На третьем обходном пути вместо гексокиназы, работающей в гликолизе, в глюконеогенезе участвуют глюкозо-6-фосфотаза -зависимый фермент) (рис.1).

Таким образом, суммарное уравнение реакции, ведущей от ПВК к свободной глюкозе следующее: 2ПВК + 4АТФ + 2ГТФ + 2НАДН + 6Н20 = Глюкоза + 2НАД" +4АДФ +2ГДФ + 6Ф„.

Субстратами глюконеогенеза могут быть также промежуточные продукты ЦТК. Главными из них являются интермедиаты, способные окисляться в малат.

Аминокислоты, служащие предшественниками ФЕП называются гликогенными. Лейцин и некоторые другие аминокислоты являются кетогенными, т.е. способны трансформироваться в ацетоацетат. Фенилаланин, тирозин относятся к смешанным аминокислотам, способным выполнять и кето- и гликогенные функции.

Глюконеогенетическим субстратом, кроме того, выступает образующийся при гидролизе нейтральных жиров глицерин. У микроорганизмов и растений субстратами глюконеогенеза могут быть также жирные кислоты и ацетил-КоА, способный вовлекаться в реакции глиоксилатного цикла [6]; у беспозвоночных и позвоночных (млекопитающих) животных [10; 25] - лактат, пируват, кетоновые тела, аминокислоты и другие субстраты.

1.3.1.Глюконеогенез в растениях

Растение как целостный организм представляет собой сложную саморегулирующуюся систему с взаимозависимыми путями превращения метаболитов. Функционирование и регуляция этой системы обусловлены организацией и биогенезом ферментативных комплексов, катализирующих протекание реакций того или иного метаболического пути. Наряду с метаболическими путями, имеющими первостепенную важность в течение всей жизни растений, существуют процессы, протекающие только в определенные периоды онтогенеза [33].

Глюконеогенез - это процесс превращение запасных жиров в углеводы. Мобилизация липидов является жизненно важным процессом для прорастания, голодания и старения растений. Превращение жиров в углеводы происходит при прорастании семян масличных растений [18], спор папоротникообразных [87], а также во время старения листьев Colwellia maris [233], при росте Brassica napus L. [120] и Arabidopsis [106; 139], во время развития пыльцевых трубок [104]. Два этапа глюконеогенеза локализованы, главным образом, в глиоксисомальной фракции, цикл трикарбоновых кислот

протекает в митохондриях, а последующие этапы совершаются в растворимой части цитоплазмы.

При прорастании семян запасные жиры, являющиеся водонерастворимыми, превращаются в углеводы, которые хорошо растворяются в воде, что обеспечивает возможность дальнего транспорта запасных веществ к местам утилизации, где они участвуют в процессах биосинтеза клеточных компонентов [18]. Глиоксилатному циклу принадлежит главная роль при глюконеогенезе, поскольку именно наличие ферментов глиоксилатного цикла - изоцитратлиазы и малатсинтазы -обеспечивает протекание этого процесса [35].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Сальников, Алексей Владимирович, 2013 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Амарант: научные основы интродукции / A.B. Железное [и др.]. -Новосибирск : Гео. - 2009. - 236 с.

2. Бездудная Е. Ф. Влияние тяжелых металлов на активность ключевых ферментов глиоксилатного цикла и содержание тбк-активных продуктов в семенах сои Glycine max L. при проращивании / Е. Ф. Бездудная, П. А. Калиман // «Биология: от молекулы до биосферы»: Материалы III Международной конференции молодых учёных. - Харьков: СПД ФЛ Михайлов Г. Г., 2008. - 496 с.

3. Белки семян как маркеры в решении проблем генетических ресурсов растений, селекции и семеноводства / A.B. Конарев [и др.] // Цитология и генетика. - 2000. - Т. 34, № 2. - С. 91-104.

4. Волвенкин С.В. Субклеточная локализация и свойства ферментов глиоксилатного цикла в печени крыс с аллоксановым диабетом / С. В. Волвенкин, В.Н. Попов, А.Т. Епринцев // Биохимия. - 1999. - Т.64, № 9. - С. 1185-1191.

5. Гааль Э. Электрофорез в разделении биологических молекул / Э. Гааль, Г. Медьеши, Л. Верецкеи. - М.: Мир, 1982. - 446 с.

6. Глиоксилатный цикл растений / Землянухин A.A. [и др.] // Воронеж. Изд-во ВГУ. - 1986. - 148 с.

7. Детерман Г. Гель-хроматография / Г. Детерман. - М.: Мир, 1970. -173 с.

8. Диксон М. Ферменты / М. Диксон, Э. Уэбб. - М.: Мир, 1982. - Т. 1-3.-1120 с.

9. Епринцев А. Т. Функционирование малатдегидрогеназной системы в мезофилле и обкладке листьев кукурузы в условиях солевого стресса / А. Т. Епринцев, О. С. Федорина // Физиология растений. -2007. - Т. 54, № 6. - С. 820 - 827.

10. Епринцев А.Т. Глиоксилатный цикл. Универсальный механизм адаптации? / А.Т. Епринцев, В.Н. Попов, М.Ю. Шевченко // Москва: Академкнига. - 2007. - 231 с.

11. Епринцев А.Т. Очистка и физико-химические свойства изоцитратлиазы из куколок бабочки P. machaon L. / А. Т. Епринцев, М. Ю. Шевченко, В. Н. Попов.// Биохимия. - 2004. - Т.69, № 4. - С. 467-472. ,

12. Епринцев А.Т. Полимеразная цепная реакция как универсальный метод диагностики и идентификации генов / А.Т. Епринцев, Е.А. Москалёв, В.Н. Попов // Системный анализ и управление в биомедицинских системах. - 2001. - № 1. - С. 9-14.

13. Епринцев А.Т. Распространение глиоксилатного цикла у организмов различных таксономических групп / А.Т. Епринцев, М.Ю. Шевченко, В.Н. Попов // Успехи современной биологии. - М., 2008 - Т. 128, № 3. -С. 271-280.

14. Епринцев А.Т. Ферментативная регуляция метаболизма ди- и трикарбоновых кислот в растениях / А. Т. Епринцев, В. Н. Попов // Воронеж : Изд-во Воронеж, ун-та, 1999. - 192 с.

15. Епринцев А.Т. Физико-химические и кинетические характеристики изоформ изоцитратлиазы из кукурузы / А.Т. Епринцев, Е.В. Маслова // Биохимия. - 2009. - V. 74. - Р. 528-532.

16. Епринцев А.Т. Экспрессия и регуляция ферментов глиоксилатного цикла / А.Т. Епринцев, М. Ю. Шевченко, В. Н. Попов. - Воронеж: Центрально-Черноземное книжное издательство, 2005. - 224с.

17. Землянухин A.A. Метаболизм органических кислот растений / A.A. Землянухин, J1.A. Землянухин. - Воронеж: Изд-во Воронеж, ун-та, -1995.-С. 150-152.

18. Землянухин JI. А. Очистка и свойства изоцитратлиазы из подсолнечника / Л. А. Землянухин, А. У. Игамбердиев, А. А. Землянухин // Биохимия. - 1984. - Т. 49, Вып. 3. - С. 387-393.

19. Игамбердиев А. У. Внеглиоксисомальная форма изоцитратлиазы в высших растениях / А. У. Игамбердиев, А. А. Землянухин, И. В. Мещерякова // Физиология растений. - 1986. - Т. 33. - С. 852-858.

20. Игамбердиев А. У. Исследование кинетических свойств и модификаций аминокислотных остатков изоцитратлиазы из щитка кукурузы / А. У. Игамбердиев, А. А. Землянухин // Биохимия. - 1987. - Т. 52, Вып. 8. - С 1286-1293.

21. Игамбердиев А. У. Фотодыхание и биохимическая эволюция растений / А. У. Игамбердиев // Успехи совр. биологии. - 1988. -Т. 105, вып. З.-С. 488-504.

22. Игамбердиев А.У. Микротельца в метаболизме растений / А. У. Игамбердиев. - Воронеж : Изд-во Воронеж, ун-та, 1990. - 147 с.

23. Игамбердиев А.У. Очистка гликолатоксидазы из листьев пшеницы и сахарной свеклы: каталитические свойства и роль в биосинтезе оксалата / А. У. Игамбердиев, А. А. Землянухин, JI. Г. Родионова // Биохимия. - 1988. - Т. 53, вып. 10. - С. 1738-1744.

24. Игамбердиев А.У. Роль фотодыхательных пероксисом в интеграции метаболизма фотосинтезирующей растительной клетки / А. У. Игамбердиев // Физиология растений. - 1992. - Т. 39, вып. 4. - С. 836843.

25. Индукция ферментов глиоксилатного цикла в различных тканях голодающих крыс / В. Н. Попов и др. // Известия РАН. Серия биологическая - 2000. - № 6 - С. 663-667.

26. Калинкина Н. Г. Роль фотодыхания в накоплении свободного пролина в клетках Chlorella при засолении / Н. Г. Калинкина, Т. Г. Наумова // Физиология растений. - 1993. - Т. 40, № 3. - 577 с.

27. Карпилов Ю. С. Механизм фотодыхания и его особенности у растений различных типов : сб. статей / Ю. С. Карпилов ; под ред. Ю. С. Карпилова, А. К. Романовой. - Пущино : АН СССР, НЦБИ, 1978. -225 с.

28. Климова М.А. Очистка ферментов и методы исследования их каталитических свойств / М.А. Климова, А.Т. Епринцев // Воронеж: Изд-во Воронеж, ун-та, 2008. - 36 с.

29. Колесников П. А. К вопросу о месте фото дыхания по гликолатному пути и его роли в эффективности фотосинтеза у зеленых растений / П.

A. Колесников // Физиология и биохимия культ, растений. - 1985. - Т. 17, №3.-С. 260-268.

30. Кононков П.Ф. Амарант перспективная культура XXI века // П.Ф. Кононков, В.К. Гинс, М.С. Гинс. - М.: Мир. - 1999. - 296 с.

31. Косулина Л.Г. • Физиология устойчивости растений к неблагоприятным факторам среды / Л.Г. Косулина, Э.К. Луценко,

B.А. Аксенова. - Ростов-на-Дону. - 1993. - 126 с.

32. Куен Ч. Т. X. Разделение изоферментов изоцитратлиазы из щитков кукурузы с помощью ионнообменной хроматографии /Ч. Т. X. Куен, А.Т. Епринцев, Е.В. Маслова // Сорбционные и хроматографические процессы. - 2008. - Т.8, № 2. - С. 297-303.

33. Кузнецов В.В.. Физиология растений // В.В. Кузнецов, Г.А. Дмитриева - М. - Абрис. - 2011. - 783 с.

34. Лакин Г.Ф. Биометрия / Г.Ф. Лакин. - М.: Высш. шк., 1990. - 351с.

35. Ленинджер А. Биохимия / А. Ленинджер, 1976. - 957 с.

36. Магомедов И.М. Физиологические основы конкурентоспособности амаранта / И.М. Магомедов // Успехи современного естествознания. - 2008. - № 5 - С. 57-59.

37.Мауэр Г. Диск-электрофорез / Г. Мауэр / Пер. с англ. - Москва: Мир, 1971.-222 с.

38. Мешкова Н. П. Практикум по биохимии / Н. П. Мешкова, С. Е. Северин. - М. : Изд-во МГУ, - 1979. - 30 с.

39. Остерман Л.А. Методы исследования белков и нуклеиновых кислот: электрофорез и ультрацентрифугирование / Л.А. Остерман // М. -Наука, 1981.-288с.

40. Очистка изоцитратлиазы из печени эмбрионов Gallus domesticus L. / M. Ю. Шевченко [и др.] // Сорбционные хроматографические процессы . - 2006. - Т. 6, Вып. 5. - С. 851-854.

41. Петрухин Ю. А. Роль окислительного метаболизма в развитии фотосинтеза зеленеющих этиолированных проростков кукурузы / Ю. А. Петрухин, М. Я. Лазор // Некоторые вопросы экологической физиологии растений : сб. науч. тр. Перм. гос. ун-т. - Пермь, 1990. -С. 167-175.

42. Полевой В. В. Физиология растений: Учеб. для биол. спец. вузов. -М.: Высш. шк., 1989. - С. 428-430.

43. Получение и свойства изоформ изоцитратлиазы из семядолей Glycine max L. / А.Т. Епринцев [и др.] // Прикладная биохимия и микробиология. 2010. Т. 1. С. 103-108.

44. Скоупс Р. Методы очистки белков / Р. Скоупс. - М.: Изд-во Мир. -1985.-358 с.

45. Соколовский В. Ю., Белозерская Т. А. Действие стрессоров на дифференциальную экспрессию генов в ходе развития Neurospora crassa / В. Ю. Соколовский, Т. А. Белозерская // Успехи биол. химии. -2000.-Т. 40.-С. 85-152.

46. Сравнительный анализ ключевого фермента глиоксилатного цикла, изоцитратлиазы, из организмов разных систематических групп / В.Н. Попов [и др.] // Журнал эволюционной биохимии и физиологии. -2005.-№6.-С. 317-329.

47. Чернышев Г.А. Вероятность и статистика в биологии и химии / Г.А. Чернышев, В.Н. Стариков - Воронеж: Изд-во ВГУ, 1998. - 270 с.

48. Шевченко М. Ю. Выделение и очистка изоцитратлиазы из куколок бабочки P. machaon L. / M. Ю. Шевченко, Е. А. Москалёв, А. Т. Епринцев // Биология - наука XXI века: Материалы 7-й Пущинской конф. молодых учёных, Пущино. - 2003. - Т.1. - С. 390-391.

49. Эдварде Дж. Фотосинтез С3- и С4-растений : механизмы и регуляция / Дж. Эдварде, Д. Уокер ; пер. с англ. М. И. Верховцевой ; под ред. А. Т. Мокроносова. - М. : Мир, 1986. - 590 с.

50. Юзбеков А.К. Спектрофотометрические способы определения активности ключевых ферментов фотосинтетического метаболизма у С3- и С4 - растений / А.К. Юзбеков. - Препринт: Киев. - 1990. - 32 с.

51. Abba S. The role of the glyoxylate cycle in the symbiotic fungus Tuber borchii: expression analysis and subcellular localization / S. Abba // Biomedical and Life Sciences. -2007. - Vol. 52, No. 3-4. - P. 159-170.

52. A central role for the peroxisomal membrane in glyoxylate cycle function / M. Kunze [et. al.] // Biochim Biophys Acta. - 2006. - Vol. 1763. - P. 1441-1452.

53. Activity staining of isocitrate lyase after electrophoresis on either native or sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gels / W.C. Hou [et. al.] // Electrophoresis.-2001.-Vol. 22, No. 13.-P. 2653-2658.

54. Arai Y. Proteomic Analysis of Highly Purified Peroxisomes from Etiolated Soybean Cotyledons / Y. Arai // Plant and Cell Physiology. -2008. - Vol. 49,1. 4. - P. 526-539.

55. Asakura M. Multiple Contributions of Peroxisomal Metabolic Function to Fungal Pathogenicity in Colletotrichum lagenarium / M. Asakura, T. Okuno, Y. Takano // Applied and Environmental Microbiology. - 2006. -Vol. 72, No. 9. - P. 6345-6354.

56. Atomi H. Peroxisomal Isocitrate Lyase of the w-Alkane-Assimilating Yeast: Gene Analysis and Characterization / H. Atomi [et. al.] // Journal of Biochemistry. - 1990. - Vol. 107, No. 2. - 262 p.

57. Bassi A. S. Carbon Paste Biosensor Based on Crude Soybean Seed Hull Extracts for Phenol Detection / A. S. Bassi, С McGrath // J. Agric. Food Chem. - 1999. - Vol. 47. - P. 322-326.

58. Beeching J. R. Nucleic acid (cDNA) and amino acid sequences of isocitrate lyase from castor bean / J. R. Beeching // Plant Molecular Biology. - 1987. - Vol. 8, № 6. - P. 471-475.

59. Bellion E. Two Distinct Isocitrate Lyases from a Pseudomonas Species / E. Bellion // J Bacteriol. - 1975. - Vol. 122, No. 2. - P. 557-564.

60. Bentrup K. H. Z. Characterization of Activity and Expression of Isocitrate Lyase in Mycobacterium avium and Mycobacterium tuberculosis /K. H. Z. Bentrup //Journal of Bacteriol. - 1999. - Vol. 181, No. 23. - P. 7161-7167.

61. Berardi E. The Hansenula polymorpha isocitrate lyase gene / E. Berardi, A. Gambini, A.R. Bellu // Yeast. - 2003. - Vol. 20, N 9. - P. 803 - 811.

62. Bowyer P. Use of an isocitrate lyase promoter-GFP fusion to monitor carbon metabolism of the plant pathogen Tapesia yallundae during infection of wheat / P. Bowyer, E. Mueller, J. Lucas // Mol. Plant Pathol. -

2000.-V. 1, No. l.-P. 253-262.

63. Britton K. L. The structure and domain organization of Escherichia coli isocitrate lyase / K. L. Britton // Acta Crystallogr D Biol Crystallogr. -

2001.-Vol. 57, Part 9. -P. 1209-1218.

64. Brock M., 2-Methylisocitrate lyases from the bacterium Escherichia coli and the filamentous fungus Aspergillus nidulans: characterization and comparison of both enzymes/ M.Brock, D.Darley, S. Textor // J. Biochem., - 2001 - Vol.268 - P. 3577-3586.

65. Brock M., Generation and phenotypic characterization of Aspergillus nidulans methylisocitrate lyase deletion mutants: methylisocitrate inhibits growth and conidiation. / M. Brock // Appl. Environ. Microbiol, - 2005 -Vol. 71 - P. 5465-5475.

66.Burow L.C. Anaerobic glyoxylate cycle activity during simultaneous utilization of glycogen and acetate in uncultured Accumulibacter enriched in enhanced biological phosphorus removal communities / L.C. Burow,

A.N. Mabbett, L.L. Blackall // ISME J. - 2008. - Vol. 2, № 10. - P. 10401051.

67. Canovas D. Developmental regulation of the glyoxylate cycle in the human pathogen Penicillium marneffei / D. Canovas, A. Andrianopoulos // Mol Microbiol. - 2006. -Vol. 62, № 6. -P. 1725-1738.

68. Chaves R. S. Isocitrate lyase localisation in Saccharomyces cerevisiae cells / R. S.Chaves//Gene. - 1997, - Vol. 198,1. 1-2. - P. 165-169.

69. Chomczynski P. Single-step method of RNA isolation by acid guanidinium thiocyanate-phenoi-chloroform extraction / Chomczynski P., SacchiN.//Anal. Biochem.- 1987.-Vol. 162,-P. 156-159.

70. Cioni M. Comparative biochemistry of glyoxylate cycle / M. Cioni, G. Pinzauti, P. Vanni // Comp.Biochem. and Physiol.- 1981- Vol. 0, №1.- P 1-26.

71. Comai L. Coordinate Expression of Transcriptionally Regulated Isocitrate Lyase and Malate Synthase Genes in Brassica napus L. / L. Comai // The Plant Cell. - 1989. - Vol. 1,1. 3. - P. 293-300.

72. Crystal structures of 2-methylisocitrate lyase in complex with product and with isocitrate inhibitor provide insight into lyase substrate specificity, catalysis and evolution / S. Liu [et. al.] // Biochemistry. - 2005. - Vol. 44. - P. 2949-2962.

73. Crystal structure of Salmonella typhimurium 2-methylisocitrate lyase (PrpB) and its complex with pyruvate and Mg / D. K. Simanshu [et. al.] // Biochem. Biophys. Res. Commun. — 2003. — Vol. 311. — P. 193-201.

74. Davis B.J. Disc electrophoresis II. Method and aplication to human serum protein / B.J. Davis // Ann. N. Y. Acad. Sci. - 1994. - Vol. 121. - P. 404—427.

75. Davis W.L. Evidence for the glyoxylate cycle in human liver / W. L. Davis, D. B. Goodman // Source Anatomical Record. - 1992. - Vol. 234, №4.-P. 461-468.

76. Davis W.L. Glyoxylate cycle in the rat liver: effect of vitamin D3-

treatment / W. L. Davis, J. L. Matthews, D.B. Goodman // FASEB J. -1989.-Vol. 3.-P.1651-1655.

77. Davis W.L. Hibernation activates glyoxylate cycle and gluconeogenesis in black bear brown adipose tissue / W. L. Davis, D. B. Goodman, L.A. Crawford // Biochim Biophys Acta. - 1990. - Vol.1051, №3. - P.276-278.

78. De Bellis L. Localization of glyoxylate cycle marker enzymes in peroxisomes of senescent leaves and green cotyledons / L. De Bellis, P. Picciarelli, L. Pistelli // Planta.-1990.- Vol. 180, №. 3.-P. 435-439.

79. De Hoop M. J. Import of proteins into peroxisomes and other microbodies / M. J. De Hoop, A. B. Geert // Biochem J. - 1992. - Vol. 286.-P. 657-669.

80. De los Reyes B.G. Differential induction of glyoxylate cycle enzymes by stress as a marker for seedling vigor in sugar beet {Beta vulgaris) / B. G. De los Reyes, S. J. Myers, J. M. McGrath // Mol. Genet. Genomics. -2003. - Vol. 269, №5. -P. 692-698.

81. De Lucas J. R. Purification and properties of isocitrate lyase from Aspergillus nidulans, a model enzyme to study catabolite inactivation in filamentous fungi / J. R. De Lucas [et al.] // Microbiol. - 1997. - Vol. 101. -P. 410-414.

82. Delkin G. Specific elements of the glyoxylate pathway play a significant role in the functional transition of the soybean cotyledon during seedling development / G. Delkin, L. Vodkin // BMC Genomics. - 2007. - Vol. 8, No. 468.-P. 1-22.

83. Differential expression of iron-, carbon-, and oxygen-responsive mycobacterial genes in the lungs of chronically infected mice and tuberculosis patients / J. Timm [et. al.] // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. -2003.-No. 100.-P. 14321-14326.

84. Differential expression of isocitrate lyase in phagocytized by nonstimulated and stimulated murine macrophages / J. Li [et. al.] // Chinese. -2007. - Vol. 27, No. 5. - P. 631-634.

85. Dual role of isocitrate lyase 1 in the glyoxylate and methylcitrate cycles in Mycobacterium tuberculosis / T. A. Gould [et al.] // Molecular Microbiology - 2006 - Vol. 61, №4 - P. 940-947.

86. Dunn M. F. Major roles of isocitrate lyase and malate synthase in bacterial and fungal pathogenesis / M. F. Dunn, J. A. Ramirez-Trujillo, I. Hernandez-Lucas // Microbiology. - 2009. - Vol. 155, I. 10,- P. 31663175.

87. Eastmond P. J. Postgerminative growth and lipid catabolism in oilseeds lacking the glyoxylate cycle / P. J. Eastmond, V Germain, P. R. Lange // Proc, Natl. Acad. Sci. USA.- 2000.- Vol. 97,1. 10.- P. 5669-5674.

88. Ebel F. Analysis of the regulation, expression, and localisation of the isocitrate lyase from Aspergillus fumigatus, a potential target for antifungal drug development / F. Ebel, M. Schwienbacher, J. Beyer // Fungal Genet Biol. - 2006. - Vol. 43,1. 7. - P. 476-489.

89. Ernesto J. M. tuberculosis isocitrate lyases 1 and 2 are jointly required for in vivo growth and virulence / J. Ernesto // Nature Medicine. - 2005. -Vol. 11.-P. 638-644.

90. Eubel H. Isolation and subfractionation of plant mitochondria for proteomic analysis / H. Eubel, L. J. Heazlewood, A. H. Millar // Plant Proteomics, Methods in Molecular Biology. - 2007. - Vol. 355. - P. 4962.

91. Evidence for an operative glyoxylate cycle in the thermoacidophilic crenarchaeon Sulfolobus acidocaldarhts / H. Uhrigshardt [et al.] // FEBS Lett. — 2002. — Vol. 513. — P. 223-229.

92. Fargeix C. Soybean (Glycine max L.) and bacteroid glyoxylate cycle activities during nodular senescence / C Fargeix, K. Gindro, F. Widmer // J. Plant Physiol, - 2004. -Vol.161. - P. 183-190.

93. Fat-to-glucose interconversion by hydrodynamic transfer of two glyoxylate cycle enzyme genes / P. Cordero [et. al.] // Lipids Health Dis. -2008. - Vol. 7, № 49. - P. 123-134.

94. Fernandez E. The ICL1 gene from Saccaaromyces cerevisiae / E. Fernandez, F. Moreno, R.J. Rodicio // Biochem. - 1992. - Vol. 204, No. 1. -P. 983-990.

95. Firenzuoli A. M. Enzymes of glyozylate cycle in conifers / A. M. Firenzuoli, P. Vanni, E. Mastronuzzi // Plant Physiol. - 1968. - V. 43, No. 7.-P. 1125-1128.

96. Frevert J. Purification and Glycoprotein Nature of Glyoxysomal Isocitrate Lyase from Cucumber Cotyledons / J. Frevert, H. Kindl // Eur J Biochem. - 1978, - Vol. 92.-P. 35-43.

97. Frevert J. Occurrence and biosynthesis of glyoxysomal enzymes in ripening cucumber seeds / J. Frevert, W. Koller, H. Kindl // Physiol.Chem.

- 1980. - Vol. 361, №10. - P. 1557-1565.

98. Functional Characterization of a Vitamin B12-Dependent Methylmalonyl Pathway in Mycobacterium tuberculosis: Implications for Propionate Metabolism during Growth on Fatty Acids / S. Sawi [et. al.] // J. Bacteriol.

— 2008. — Vol. 190. — P. 3886-3895.

99. Functional transformation of plant peroxisomes / M. Hayashi [et. al.] // Cell Biochemistry and Biophysics. - 2000. - Vol. 32,1. 1-3. -P. 295-304.

100. Function and transcriptional regulation of the isocitrate lyase in Pseudomonas aeruginosa / U. Kretzschmar [et. al.] // Arch Microbiol. -2008.-Vol. 190, No. 2.-P. 151-158.

101. Gene cloning of cold-adapted isocitrate lyase from a psychrophilic bacterium, Colwellia psychrerythraea, and analysis of amino acid residues involved in cold adaptation of this enzyme / Y. Sato [et. al.] // Extremophiles. — 2008. — Vol. 12. — P. 107-117.

102. Gemmrich A. R. Isocitrate lyase in germinating spores of the fern Anemia phyllitids / A. R. Gemmrich // Phytochemistry. - 1979. -Vol.18, No. 6.-P. 1143-1146.

103. Giachetti E. Effect of Mg2+ and Mn2+ on isocitrate lyase, a non-essentially metal-ion-activated enzyme A graphical approach for the

discrimination of the model for activation / E. Giachetti, P. Vanni // Biochem J. - 1991. - Vol.276.- P. 223-230.

104. Godavari H. R. Isocitrate lyase in green leaves / H. R. Godavari // Plant Physiol.-1973.-Vol. 51, №6-P. 863-867.

105. Goodman D. B. Glyoxylate cycle in toad urinary bladder: possible stimulation by aldosterone / D. B. Goodman, W. L. Davis, R. G. Jones // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. - 1980. - Vol. 77, No. 3. - P. 1521-1525.

106.Hayashi M. Arabidopsis thaliana - A model organism to study plant peroxisomes / M. Hayashi, M. Nishimura // Biochimica et Biophysica Acta (BBA).-2006,-Vol. 1763,1. 12.-P. 1382-1391.

107. Holmes R.P. The absence of glyoxylate cycle enzymes in rodent and embrionic chick liver / R. P. Holmes // Biochim. Biophys. Acta. - 1993. -Vol. 1158.-P. 47-51.

108.Hoyt J. C. Purification and Characterization of Acinetobacter calcoaceticus Isocitrate Lyase / J. C. Hoyt // J Bacterid. - 1991. - Vol. 173, No. 21.-P. 6844-6848.

109. Hunt L. Subcellular Localization of Isocitrate Lyase in Nongreen Tissue Culture Cells / L. Hunt // Plant Physiology. - 1978. - Vol. 61. - P. 10101013.

110. Hydrogen peroxide biosensor based on direct electrochemistry of soybean peroxidase immobilized on single-walled carbon nanohorn modified electrode / L. Shi [et. al.] // Biosens Bioelectron. — 2009. — Vol. 24, —P. 1159-1163.

111.Hynes M. J. Genetic Analysis of the Role of Peroxisomes in the Utilization of Acetate and Fatty Acids in Aspergillus nidulans / M. J. Hynes // Genetics. - 2008. - Vol. 178. - P. 1355-1369.

112. Identification of the aceA gene encoding isocitrate lyase required for the growth of Pseudomonas aeruginosa on acetate, acyclic terpenes and leucine / A. L. Diaz-Perez [et. a!.] // FEMS Microbiol Lett. - 2007. - Vol.

120

269, No. 2.-P. 309-316.

113.1dnurm A. Isocitrate Lyase Is Essential for Pathogenicity of the Fungus Leptosphaeria maculans to Canola (Brassica napus) / A. Idnurm, B. J. Howlett // Eukaryot Cell. - 2002. - Vol. 1, No. 5. - P. 719-724.

114. Idnurm A. Peroxisome Function Regulates Growth on Glucose in the Basidiomycete Fungus Cryptococcits neoformans / A. Idnurm // Eukdaryotic Cell. - 2007. - Vol. 6, No. 1. - P. 60-72.

115. Inhibition of purified isocitrate lyase identified itaconate and oxalate as potential antimetabolites for the riboflavin overproducer Ashbya gossypii / G. Schmidt [et. al.] / Microbiology. — 1996. — P. 411-417.

116. Insights into corn genes derived from large-scale cDNA Sequencing / N.N. Alexandrov [et. al.] // Plant Mol Biol. - 2009. - Vol. 69. - P. 179194.

117. Ishii A. Isozymes of isocitrate dehydrogenase from an obligately psychrophilic bacterium, Vibrio sp. Strain ABE-1: purification, and modulation of activities by growth conditions / A. Ishii // The Journal of Biochemistry. - 1987. - Vol. 102,1.6. - P. 1489-1498.

118. Isocitrate lyase from Mycobacterium tuberculosis promotes survival of Mycobacterium smegmatis within macrophage by suppressing cell apoptosis / J.M. Li [et al.] // Chin Med J (Engl). - 2008. - Vol. 121, № 12. -P. 1114-1123.

119. Isocitrate lyase (AceA) is required for Salmonella persistence but not for acute lethal infection in mice / F.C. Fang [et al.] // Infect. Immun., - 2005 - Vol. 73 - P. 2547-2549.

120. Isocitrate lyase and malate synthase genes from Brassica napus L. are active in pollen / J. Z. Zhang [et. al.] // Plant Physiol. — 1994. - Vol. 104, I. 3.-P. 857-864.

121. Isocitrate Lyase from Cephalospohum acremonium. Role of Mg2+ Ions, Kinetics, and Evidence for a Histidine Residue in the Active Site of the

Enzyme / E. Perdiguero [et. al.] // Biochemistry. - 1995. - Vol. 34. - P. 6059-6068.

122. Isocitrate lyase from Phycomyces blakesleeanus. The role of Mg2+ ions, kinetics and evidence for two classes of modifiable thiol groups / J. Rua [et. al.] // Biochem J. - 1990. - Vol. 272. - P. 359-367.

123. Isocitrate lyase from Pseudomonas indigofera. V. Subunits and terminal residues and the relation to catalyticactivity / B. A. McFadden [et al.] I I Biochemistry. - 1968. - Vol. 7, №10. - P. 3574-3582.

124. Jameel S.H. Caenorhabditis elegans: purification of isocitrate lyase and the isolation and cell-free translation of poly (A+) RNA / S. H. Jameel, B. McFadden // Exp. Parasitol. - 1985. - Vol. 59. - P. 337-346.

125. John P. C. L. The Purification and Properties of Isocitrate Lyase from Chlorella / P. C. L. John // Biochem J. - 1967. - Vol. 105, No. 1. - P. 409416.

126. Joosten Henk-Jan. Identification of fungal oxaloacetate hydrolyase within the isocitrate Iyase/PEP mutase enzyme superfamily using a sequence marker-based method / Henk-Jan Joosten // Proteins: Structure, Function, and Bioinformatics. - 2007. - Vol. 70,1. 1. - P. 157-166.

127. Jones C.T. Is there a glyxylate cycle in the liver of the fetal guinea pig / C.T. Jones // Biochem. Biophys. Res. Commun. - 1980. - Vol. 95. - P. 849-856.

128. Jones J.D. The glyoxylate cycle: does it function in the dormant or active bear? / J.D. Jones, P.Burnett, P.Zollman // Comp. Biochem. Physiol. B. -1999.-Vol. 124.-P. 177-179.

129. Kamel M.Y. Biochemical studies of tick embriogenesis. Purification and partial characterisation of isocitrate lyase from eggs of the tick Hyalomma dromedarii / M. Y. Kamel, A. S. Fahmy // Comp. Biochem. Physiol. B. -1982.-Vol. 72.-P. 107-115.

130.Karlekar K. Salt mediated changes in some enzymes of carbohydrate metabolism in halotolerant Cladosporium sphaerospermum / K. Karlekar,

122

T. V. Parekh, H. S. Chhatpar // Journal of Biosciences. - 1985. - Vol. 9, No. 3-4.-P. 197-201.

131.Kazuo N. Purfication and properties of isocitrate lyase from Candida brassicae E-17 / N. Kazuo, Y. Amano, M. Nakadate // Ferment and Bioeng. - 1989. - Vol. 67, №3. - P. 153-157.

132. Khan F. R. McFadden B. A. Embryogenesis and the glyoxylate cycle // FEBS Lett. - 1980.-Vol. 115. - P. 312-314.

133.Kochkina V. M. Isolation, Purification, and Crystallization of Aspartate Aminotransferase from Wheat Grain / V. M. Kochkina // Biochemistry (Moscow). - 2004. - Vol. 69, No. 8. - P. 897-900.

134. Kornberg H. L. Synthesis of cell constituents from C2-units by a modigied tricarboxylic acid cycle / H. L. Kornberg, H. A. Krebs // Nature - 1957.-Vol. 179.-P. 988-991.

135.Laemmli U. K. Cleavage of structural proteins during te assembly of the head of bacteriophage T4 / U. K. Laemmli // Nature. - 1970. - V. 227. - P. 680-683.

136. Large P. J. Subcellular location of the enzymes of purine breakdown in the yeast Candida famata grown on uric acid / P. J. Large, H. R. Waterham, M. Veenhuis // FEMS Microbiology Letters. - 1990. - Vol. 72,

I. 3.-P. 303-307.

137. Leaf peroxisomes are directly transformed to glyoxysomes during senescence of pumpkin cotyledons / M. Nishimura [et al.] // PROTOPLASMA. - 1993. Vol. 175, No. 3-4. - P. 131-137.

138. Lee M. S. Oilseed isocitrate lyases lacking their essential type 1 peroxisomal targeting signal are piggybacked to glyoxysomes / M. S. Lee, R. T. Mullen, R. N.Trelease// Plant Cell. - 1997.-Vol. 9. - P. 185-197.

139.Lingard M. J. Peroxisome-associated matrix protein degradation in Arabidopsis / M. J. Lingard, M. Monroe-Augustus, B. Bartel // Proceedings of the National Academy of Sciences. - 2009. - Vol. 106, No.

II.-P. 4561-4566.

140. Liu F. Bifunctional glyoxylate cycle protein of Caenorhabditis elegans: a developmentally regulated protein of intestine and muscle / F. Liu, J. D. Thatcher, J. M. Barral // Dev. Biol. - 1995. - Vol. 169. - P. 399-414.

141. Liu F. Induction of glyoxylate cycle expression in Caenorhabditis elegans: a fasting response throughout larval development / F. Liu, J. D. Thatcher, H. F. Epstein // Biochemistry. - 1997. - Vol. 36. - P. 255-260.

142. Lorenz M.C., Life and death in a macrophage: role of the glyoxylate cycle in virulence / Lorenz M.C., Fink G.R. // Eukaryot. Cell, - 2002 -Vol. 1 - P. 657-662.

143. Lorenz M.C., The glyoxylate cycle is required for fungal virulence/ Lorenz M.C., Fink G.R. // Nature, - 2001 - Vol. 412 - P. 83-86.

144. Lucas J. R. Analysis of the regulation of the Aspergillus nidulans acuD gene, encoding isocitrate lyase, by construction of a hybrid promoter / J. R. Lucas, S. Gregory, G. Turner // Molecular and General Genetics MGG. -1994. - Vol. 243, No. 6. - P. 654-659.

145. MacKintosh C. Purification and regulatory properties of isocitrate lyase from Escherichia coli ML308 / C. MacKintosh, H. G. Nimmo // Biochem J. - 1988.-Vol. 250.-P. 25-31.

146.Malhotra O. P. Isolation and characterization of isocitrate lyase of castor endosperm / O. P. Malhotra, P. K. Srivaslava // Arch. Biochem. and Biophys. - 1982. - Vol. 214, № 1. - P. 164-171.

147.Mano S. Plant peroxisomes / S. Mano, N. Nishimura // Vitam Horm. -2005.-Vol. 72.-P. 111-154.

148.Masaaki U. Properties of isocitrate lyase from an alkane-utilizable yeast, Candida tropicalis / U. Masaaki, M. Ueda, T. Matsuki // Agr. And Biol. Chem. - 1986. - Vol. 50, №1. - P. 127-134.

149. Masayoshi M. Isolation, Hyperexpression, and Sequencing of the aceA Gene Encoding Isocitrate Lyase in Escherichia coli / M. Masayoshi // J. of Bacteriology. - 1988.- Vol. 170,1. 10. - P. 4528-4536.

150. Mateos R. M. Peroxisomes from pepper fruits (Capsicum, annuum L.):

124

purification, characterisation and antioxidant activity / R. M. Mateos // J Plant Physiol.-2003.-Vol. 160,1. 12.-P. 1507-1516.

151.McFadden B. A. Itaconate, an Isocitrate Lyase-Directed Inhibitor in Pseudomonas indigofera / B. A. McFadden // J Bacterid. - 1977. - Vol. 131,No. l.-P. 136-144.

152.McKinney J. D. Persistanse of Mycobacterium tuberculosis in macrophages and mice requires the glyoxylate shunt enzyme isocitrate lyase / J. D, McKinney, Z. U. Honer, K. Bentrup // Nature. - 2000. - Vol. 406.-P. 735-738.

153. Menendez J. The ICL1 gene of Pichiapastoris, transcriptional regulation and use of its promoter / J. Menendez, I. Valdes, N. Cabrera // Yeast. -2003.-Vol. 20, №13.-P. 1097-1108.

154. Modification of the active site of isocitrate lyase from Pinus pinea / E. Giachetti [et. al.] // Life Sci. Adv. - 1993. - Vol. 12, № 3. - P. 159-167.

155. Molecular characterization of a bifunctional glyoxylate cycle enzyme, malate synthase/isocitrate lyase, in Euglena gracilis / M. Nakazawa [et. al.] // Comp Biochem Physiol Biochem Mol Biol. - 2005. - Vol. 141, № 4. _p. 445-452.

156. Mullen R. T. Isocitrate lyase from germinated loblolly pine megagametophytes: enzyme purification and immunocharacterization / R. T. Mullen, D. J. Gifford // Plant Physiol, and Biochem. - 1995. - Vol. 33, № 1. - P. 87-95.

157. Mullen R. T. Regulation of two loblolly pine (Pinus taeda L.) isocitrate lyase genes in megagametophytes of mature and stratified seeds and during postgerminative growth / R. T. Mullen, D. J. Giffbrd // Plant Molecular Biology. - 1997. - Vol. 33, No. 4. - P. 593-604.

158.Munir E. Purification and Characterization of Isocitrate Lyase from the Wood-Destroying Basidiomycete Fomitopsis palustris Grown on Glucose / E. Munir, T. Hattori, M. Shimada // Archives of Biochemistry and

Biophysics. - 2002. - Vol. 399, No.2. - P. 225-231.

159.Munoz-Elias E. J. M. tuberculosis isocitrate lyases 1 and 2 are jointly required for in vivo growth and virulence / E. J. Munoz-Elias, J. D. McKinney // Nature Medicine. - 2005. - Vol. 11. - P. 638-644.

160. New role for glyoxylate cycle enzymes in wood-rotting basidiomycetes in relation to biosynthesis of oxalic acid / E. Munir [et. al.] // Journal of Wood Science. - 2001. - Vol. 47, No. 5. - P. 368-373.

161. Nguyen A.T. Metal-catalyzed oxidation induces carbonylation of peroxisomal proteins and loss of enzymatic activities / A. T. Nguyen, R. P. Donaldson // Arch Biochem Biophys. - 2005. - Vol. 439, No. 1. - P. 2531.

162.Nyathi Y. Plant peroxisomes as a source of signalling molecules / Y. Nyathi, A. Baker // Biochim Biophys Acta. - 2006. - Vol. 1763,1. 12. - P. 1478-1495.

163,Okayama H. High-efficiency cloning of full-length cDNA; construction and screening of cDNA expression libraries for mammalian cells / H. Okayama // Methods Enzymol. - 1987. - Vol. 154. - P. 3-28.

164. Ono K. Presence of glyoxylate cycle enzymes in the mitochondria of Euglena gracilis / K. Ono, M. Kondo, T. Osafune // J. Eukaryot. Microbiol. - 2003. - Vol. 50, №2. - P. 92-96.

165. Ono K. Purification and Characterization of Isocitrate Lyase from Ethanol-grown Euglena gracilis / K. Ono, M. Okihashi, H. Inui // Journal of Eukaryotic Microbiology. - 1994. - Vol. 41,1. 6. - P. 536-539.

166. Onyeocha I. Targeting of castor bean glyoxysomal isocitrate lyase to tobacco leaf peroxisomes / I. Onyeocha, R. Behari, D. Hill, A. Baker // Plant Mol Biol. - 1993. - Vol. 22. - P. 385-396.

167. Osumi M. Microbody-associated DNA in Candida tropicalis / Osumi M.,Kazama H.,Sato S. // FABS Lett. - 1978. - Vol. 90, №2. - P. 309-312.

168. Overexpression of the ICL1 gene changes the product ratio of citric acid production by Yarrowia lipolytica / A. Forster [et. al.] // Appl Microbiol Biotechnol. - 2007. - Vol. 77, No. 4. - P. 861-870.

169. Ozaki H. Regulation of the TCA and Glyoxylate Cycles in Brevibacterium flavum: L Inhibition of Isocitrate Lyase and Isocitrate Dehydrogenase by Organic Acids Related to the TCA and Glyoxylate Cycles / H. Ozaki // The Journal of Biochemistry. - 1968. - Vol. 64,1. 3. -P. 355-363.

170. Pacy B.J. Distribution of Isocitrate Lyase in Induced and De-adapting Cells of the Green Alga Chlorella fusca / B.J. Pacy, C.F. Thurston // Journal of General Microbiology. - 1987. - Vol. 133. - P. 3341-3346.

171. Palma J. M. Proteome of plant peroxisomes: new perspectives on the role of these organelles in cell biology / J. M. Palma, F. J. Corpas, L. A. del Rio // Proteomics. - 2009. - Vol. 9. - P. 2301-2312.

172.Phue J. N. Transcription levels of key metabolic genes are the cause for different glucose utilization pathways in E. coli B (BL21) and E. coli K (JM109) / J. N. Phue, J. Shiloach // J. Biotechnol. - 2004. - Vol. 109, №2.-P. 21-30.

173. Physicochemical and kinetic characteristics of isoforms of isocitrate lyase from corn / A. T. Eprintsev [et. al.] // Biochemistry (Mosc). - 2009. -Vol. 74,1. 5.-P. 528-532.

174.Pinzauti G. Isocitrate lyase of conifers Pinus pinea / G. Pinzauti, E. Giachetti, P. Vanni // Int. J. Biochem. - 1982. - Vol. 14, №4. - P. 267-275.

175. Pistelli L. Effect of Leaf Senescence on Glyoxylate Cycle Enzyme activities / L. Pistelli, P. Perata, A. Alpi // Australian Journal of Plant Physiology. - 1992. - Vol. 19, No. 6. - P. 723-729.

176. Pistelli L. Evidences of glyoxylate cycle in peroxisomes of senescent cotyledons / L. Pistelli//Plant Sci. - 1995. - Vol. 109, No. 1.-P. 13-21.

177. Peroxisomal localization of a myosin XI isoform in Arabidopsis thaliana / K. Hashimoto [et. al.] // Plant Cell Physiol. - 2005. - Vol. 46. - P. 782789.

178. Polanowski A. J. Soybean isocitrate lyase: Purification, immunoassay and N-terminal sequence / A. J. Polanowski, R. L. Obendorf // Plant Physiol. Biochem. - 1991. - Vol. 29. - P. 119-129.

179. Popov V. N. Glyoxylate cycle enzymes are present in liver peroxisomes of alloxan-treated rats N. N. Popov, S. V. Volvenkin, A. T. Eprintsev // FEBS Lett. - 1998. - Vol. 440. - P. 55-58.

180. Popov V. N. Induction of glyoxylate cycle enzymes in rat liver upon food starvation / V. N. Popov, A. U. Igamberdiev, C. Schnarrenberger // FEBS Lett. - 1996. - Vol. 390. - P. 258-260.

181. Pracharoenwattana I. When is a peroxisome not a peroxisome? / I. Pracharoenwattana, S. M. Smith // Trends Plant Sci. - 2008. - Vol. 13. -P. 522-525.

182. Promoter analysis of the acetate-inducible isocitrate lyase gene (acu-3) from Neurospora crassa / M. Bibbins [et. al.] // Biochim Biophys Acta. -1998. - Vol. 144, № 2. - P. 320-325.

183. Protein meacuament with the folin pihend reagent / O.H. Lowry [et al.] // J. Biologi. - 1951. - Vol. 193. - P. 265-275.

184. Purification and Characterization of Isocitrate Lyase from Rhodopseudomonas sp. / T. Hirotsugu [et. al.] // Japan Society for Bioscience - Agricultural and biological chemistry. - 1990. - Vol. 54., No. 7-P. 3177-3183.

185. Purification and properties of isocitrate lyase from flax seedlings / F.R. Khan [et al.] // Arch. Biochem. and Biophys. - 1977. - Vol. 183, №1. - p. 13-23.

186. Purification, Identification, and Characterization of Peanut Isocitrate Lyase / S. F. Lin [et. al.] // J Agric Food. Chem. - 2008. -Vol. 26. - P. 1845-1851.

187. Purification of isocitrate lyase from Saccharomyces cerevisiae / Y. S. Lopez-Boado, P. Herrero, M. Fernandez [et. al.] // Yeast. - 1988. - Vol. 4, Issue 1.-P. 41-46.

188.Ranaldi F. Multisite Inhibition of Pinus pinea Isocitrate Lyase by Phosphate / F. Ranaldi, P. Vanni, E. Giachetti // Plant Physiol. - 2000. -Vol. 124.-P. 1131-1138.

189. Ranaldi F. Enzyme catalysis in microgravity: steady-state kinetic analysis of the isocitrate lyase reaction / F. Ranaldi, P. Vanni, E. Giachetti // Biophys Chem. - 2003. - Vol. 103. - P. 169-177.

190. Reeves H. C. Determination of isocitrate lyase activity in polyacrylamide gels / H. C. Reeves, M. J. Volk // Anal. Biochem. - 1972. - Vol. 48, No. 2. _p. 437-441.

191. Regulation of glyoxysomal enzymes during germination of cucumber. II. Isolation and immunological detection of isocitrate lyase and catalase / Y. E. Lamb [et. al.] // Plant Physiol. - 1978. - Vol. 62, No. 3. - P. 754-760.

192.Rehman A. Cysteine 195 has a critical functional role in catalysis by isocitrate lyase from Escherichia coli / A. Rehman, B. A. McFadden // Curr. Microbiol. - 1997. -Vol. 35. - P. 267-269.

193.Reiss U. Isocitrate lyase from the free-living nematode, Turbatrix aceti. Purification and properties / U. Reiss, M. Rothstein // Biochemistry. -1974.-Vol. 13.-P. 1796-1800.

194. Reynolds S. J. Regulation of expression of the cucumber isocitrate lyase gene in cotyledons upon seed germination and by sucrose / S. J. Reynolds, S. M. Smith // Plant Molecular Biology. - 1995. - Vol. 29, No. 5. - P. 885896.

195.Ribosome and transcript copy numbers, polysome occupancy and enzyme dynamics in Arabidopsis /M. Piques [et. al.] // Mol. Syst. Biol. -2009.-Vol. 5, No. 314

196.Rickie B. T. Ontogeny of cotton seeds: gametogenesis, embryogenesis, germination, and seedling growth / B. T. Rickie, K. D. Chapman //

Physiology of cotton. - 2010. - P. 332-341.

197. Robertson E. F. Purification and characterization of isocitrate lyase from Escherichia coli/E. F. Robertson, H. C. Reeves // Current microbiology. -1986. - Vol. 14, No. 6. - P. 347-350.

198.Rodrirguez-Serrano M. Peroxisomal membrane manganese superoxide dismutase: characterization of the isozyme from watermelon (Citrullus lanatus Schrad.) cotyledons / M. Rodnrguez-Serrano // Journal of Experimental Botany. -2007. - Vol. 58,1. 10. - P. 2417-2427.

199.Rozen S. Primer3 on the WWW for general users and for biologist programmers / S. Rozen, H. Skaletsky // Methods Mol. Biol. - 2000. -Vol. 132.-P. 365-386.

200. Rubin H. Subcellular localization of glyoxylate cycle enzymes in Suum ascaris larvae IIH. Rubin I I J. Cell. Biol. - 1976. - Vol. 70. - P. 374-383.

201.Ruchti M. Isocitrate Lyase from Germinating Soybean Cotyledons: Purification and Characterization / M. Ruchti, F. Widmer // Journal of Experimental Botany. - 1986. - Vol. 37, No. 1. - P. 1685-1690.

202. Sariaslani F. S. Control of Isocitrate Lyase in Nocardia salmonicolor /F. S. Sariaslani, A. W. Westwood, I. J. Higgins // Journal of General Microbiology.-2001.-Vol. 91.-P. 315-324.

203.Schaik van E. J. Burkholderia pseudomallei Isocitrate Lyase Is a Persistence Factor in Pulmonary Melioidosis: Implications for the Development of Isocitrate Lyase Inhibitors as Novel Antimicrobials/ E. J. van Schaik, M. Tom, D. E. Woods // Infection and Immunity - 2009 - Vol. 77, №10-P. 4275—4283.

204. Schnarrenberger C. Development of microbodies in sunflower cotyledons and castor bean endosperm during germination / C. Schnarrenberger, A. Oeser, N.E. Tolbert // Plant Physiol. - 1971. - Vol. 48, No. 5. - P. 566574.

205. Schnarrenberger C. Evolution of the enzymes of the citric acid cycle and the glyxylate cycle of higher plants. A case study of andosymbiotic gene

transfer / C. Schnarrenberger // Eur. J. Biochem. FEBS - 2002 - Vol. 269. -P. 868-883.

206. Schobel F. Aspergillus fumigatus Does Not Require Fatty Acid Metabolism via Isocitrate Lyase for Development of Invasive Aspergillosis Felicitas / F. Schobel, O. Ibrahim-Granet, P. Ave // Infection and Immunity. - 2007. - Vol. 75, No. 3. -P. 1237-1244.

207. Scholer A. A Carbon Source-Responsive Promoter Element Necessary for Activation of the Isocitrate Lyase Gene ICL1 Is Common to Genes of the Gluconeogenic Pathway in the Yeast Saccharomyces cerevisiae / A. Scholer, H. J. Schtiller // Mol Cell Biol. - 1994. - Vol. 14. - P. 3613-3622.

208. Schwienbacher M., Asp f6, an Aspergillus allergen specifically recognized by IgE from patients with allergic bronchopulmonary aspergillosis, is differentially expressed during germination./ M. Schwienbacher, L. Israel, J. Heesemann // Allergy, - 2005 - vol. 60 - P. 1430-1435.

209. Sharma V. Structure of isocitrate lyase, a persistent factor of Mycobacterium tuberculosis. / V. Sharma, G. Sharma // Nat.Struct.Biol. -2000. - Vol. 7. - P. 663-668.

210. Shevchenko A. Mass spectrometric sequencing of proteins silver-stained polyacrylamide / A. Shevchenko, H. Wilm, O. Vorm // Anal. Chem. -1996. - Vol. 68. - P. 850-858.

211.Shiio I. Isocitrate lyase from Pseudomonas indigo/era I. Preparation, amino acid composition and molecular weight fl. Shiio, T. Shiio, B. A. McFadden // Biochim.Biophys.Acta. - 1965. - Vol. 96,1. 1. - P. 114-122.

212. Sequence and analysis of chromosome 1 of the plant Arabidopsis thaliana / A. Theologis [et. al.] // Nature. - 2000. - Vol. 408. - P. 816-820.

213.Siddiqui A. A. Cloning and expression of isocitrate lyase from human round Strongyloides stercoralis / A. A. Siddiqui, C. S. Stanley, S. L. Berk // Parasite. - 2000. - Vol. 7. - P. 233-236.

214. Song S. Can the glyoxylate pathway contributes to fat-indused hepatic

131

insulin resistance? / S. Song // Med. Hypotheses. - 2000. - Vol. 54. - P. 739-747.

215.Stabenau H. Glycolate metabolism in green algae / H. Stabenau, U. Winkler // Physiologia Plantarum. - 2005. - Vol. 123,1. 3. - P. 235-245.

216. Studies on isocitrate lyase isolated from Lupinus cotyledons / P. Vanni [et. al.] // Can. J. Biochem. - 1979. - Vol.57, No. 9. - P. 1131-1137.

217. Subcellular localization of glyoxylate cycle key enzymes involved in oxalate biosynthesis of wood destroying basidiomycete Fomitopsis palustris grown on glucose / S. Sakai [et. al.] // Microbiology. - 2006. -Vol. 152.-P. 1857-1866.

218. Surendranathan K. K. Properties of an Mg -independent isocatrate lyase from gamma irradiated preclimacteric banana Musa cavendishii / K. K. Surendranathan, P. M. Nair // Proc. Indian Acad. Sci. - 1978. - Vol. 87, ser. B, №4. - P. 119-126.

219. Taylor K. M. Localization and targeting of isocitrate lyases in Saccharomyces cerevisiae / K. M. Taylor, C P. Kaplan, X. Gao // Biochem J. - 1996. - Vol. 319. - P. 255-262.

220. Targeting of Glyoxysomal Proteins to Peroxisomes in Leaves and Roots of a Higher Plant / L. J. Olsen [et. el]// Plant Cell. - 1993. - Vol. 5,1. 8. -P. 941-952.

221. The activity of the glyoxylate cycle in peroxisomes of Candida albicans depends on a functional (3-oxidation pathway: evidence for reduced metabolite transport across the peroxisomal membrane / K. Piekarska [et. al.] // Microbiology. - 2008. - Vol. 154. - P. 3061-3072.

222. The role of isocitrate lyase and the glyoxylate cycle in Escherichia coli growing under glucose limitation / R. P. Maharjan [et. al.] // Res Microbiol. -2005. -Vol.156, No. 2. -P. 178-183.

223. The Saccharomyces cerevisiae ICL2 Gene Encodes a Mitochondrial 2-Methylisocitrate Lyase Involved in Propionyl-Co-A Metabolism / A. H.

Luttik [et. al.] // Journal of Bacteriology. - 2000. - Vol. 182, No. 5. - P. 7007-7013.

224. Thirach S. Molecular analysis of the Penicillium marneffei glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase-encoding gene (gpdA) and differential expression of gpdA and the isocitrate lyase-encoding gene (acuD) upon internalization by murine macrophages / S. Thirach, C. R. Cooper, N. Vanittanakom // J. Med. Microbiol. - 2008. - Vol. 57, No. 11. -P. 1322-1330.

225. Transcriptome of Arabidopsis leaf senescence / Y. Guo [et. al.] // Plant Cell EnViron. - 2004. - Vol. 27. - P. 521-549.

226. Transient occurrence of seed germination processes during coffee post-harvest treatment / G. Bytof [et. al] // Selmar Ann Bot (Lond.) - 2007. -Vol. 100, № l.-P. 61-67.

227. Turley R. B. Characterization of a cDNA clone encoding the complete amino acid sequence of cotton isocitrate lyase / R. B. Turley, S. ML Choe, R. N. Trelease // Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Gene Structure and Expression. - 1990. - Vol. 1049,1. 2. - P. 223-226.

228. Tzachi B. Kinetic Outlier Detection (KOD) in real-time PCR / B. Tzachi // Nucleic Acids Research. - 2003. - Vol. 31. - P. 105-109.

229. Vincenzin M. T. Isolation and properties of isocitrate lyase from Lupinus seed/ M. T. Vincenzini, F. Nerozzi, F. F. Vincieri // Phytochemistry. -1980. - Vol. 19,1. 5. - 1980, P. 769-774.

230. Vinccenzini M. T. Steady-state kinetic analysis of isocitrate lyase from Lupinus seeds: cosiderations of isocitrate on a possible catalytic mechanism of isocitrate lyase from plants / M. T. Vinccenzini, P. Vanni, E. Giachetti // J. Biochem. - 1986. - Vol. 99, No. 2. - P. 375-383.

231. Volvenkin S. V. Subcellular Localization and Properties of Glyoxylate Cycle Enzymes in the Liver of Rats with Alloxan Diabetes / S. V. Volvenkin, V. N. Popov, A. T. Eprintsev // Biochemistry (Mosc). - 1999. - Vol. 64. - P. 994-999.

232. Wall D. M. Isocitrate Lyase Activity Is Required for Virulence of the Intracellular Pathogen Rhodococcus equi / D. M. Wall, P. S. Duffy, C. DuPont // Infect Immun. - 2005. - Vol. 73. - P. 6736-6741.

233.Watanabe S. Purification and Characterization of a Cold-adapted Isocitrate Lyase and a Malate Synthase from Colwellia maris, a Psychrophilic Bacterium / S. Watanab // Biosci Biotechnol Biochem. -2001.-Vol. 65.-P. 1095-1103.

234. Watanabe S. Purification and characterization of a cold-adapted isocitrate lyase and expression analysis of the cold-inducible isocitrate lyase gene from the psychrophilic bacterium Colwellia psychrerythraea / S. Watanabe, N. Yamaoka, N. Fukunaga // Extremophiles. - 2002. - Vol. 6. -P. 397-405.

235.Wendisch V.F. Regulation of acetate metabolism in Corynebacterium glutamicum: transcriptional control of the isocitrate lyase and malate synthase genes / V. F. Wendisch, M. Spies, D. J. Reinscheid // Archives of Microbiology. - 1997. - Vol. 168, No. 4. - P. 262-269.

236. Yeast Aconitase in Two Locations and Two Metabolic Pathways: Seeing Small Amounts Is Believing / N. Regev-Rudzki [et. al.] // MBoC in Press. -2005.-Vol. 16,1. 9.-P. 4163-4171.

237. Ying L.U. Anaerobic Induction of Isocitrate Lyase and Malate Synthase in Submerged Rice Seedlings Indicates the Important Metabolic Role of the Glyoxylate Cycle / L.U. Ying, W.U. Yong-Rui, H. Bin // Acta Biochimica et Biophysica Sinicf. - 2005. - Vol. 37, № 6. - P. 406-414.