Регуляция транскрипции цитокинин-связывающим белком 70 кД кукурузы тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.01.05, доктор биологических наук Бровко, Федор Александрович

• Бровко, Федор Александрович
• доктор биологических наук
• 2011

Оглавление диссертации доктор биологических наук Бровко, Федор Александрович

Список используемых сокращений

Введение

Глава 1 Обзор литературы.

1. Гормоны растений и методы исследования передачи гормонального сигнала.

1.1. Цитокинины. Активность, биосинтез и метаболизм

1.2. Молекулярные механизмы рецепции и передачи цитокининового сигнала в растении.

1.3. Передача гормонального сигнала в клетках животных.

1.3.1. «Ядерные рецепторы».

1.3.2. Мембранные рецепторы эстрогенов

1.3.3. Рецепторы стероидных гормонов митохиндриальной локализации.

1.4. Клеточная сигнализация у прокариот.

1.5. 1 Молекулярные механизмы рецепции цитокининов в растении.

1.5.1. Мембранные рецепторы цитокининов. Основные положения.

1.5.2. Белки бикомпонентной регуляторной системы, задействованные в передаче цитокининового сигнала.

1.5.2.1. Белки - переносчики фосфатной группы в гистидиновой протеинкиназной сигнальной системе — фосфотрансмиттерные белки (АНР).

1.5.2.2. Белки регуляторы ответа.

1.5.2.3. Характеристика регуляторов ответа А-типа.

1.5.2.4. Характеристика регуляторов ответа В-типа.

1.5.2.5. Цитокинин-индуцируемые транскрипционные факторы арабидопсис.

1.5.2.6. Особенности функционирования двукомпонентной рецепторной сигнальной системы.

1.6.1. Внутриклеточные рецепторы цитокининов.

1.6.2. Цитокинин-зависимый регулятор транскрипции хлоропластов.

Глава 2 Материалы и методы исследования.

Глава 3 Результаты и их обсуждение

3.1. Выделение и характеристика ЦСБ70.

3.1.1. { Метод 1. Выделения ЦСБ70 из этиолированных проростков кукурузы с отделением вторичных метаболитов хроматографией на основе гидрофобных взаимодействий, на ТоуореаН НЛУбО.

3.1.2. Метод 2. Разделение белков и "фенолов" растительного экстракта фракционированием СА в присутствии небольших концентраций полиэтиленгликоля (ПЭГ).

3.1.3. Первая схема выделения ЦСБ

3.1.4. Применение аффинной хроматографии на иммобилизованном лиганде для выделения ЦСБ70.

1.3.5. Вторая группа методов выделения ЦСБ

3.1.6. Третья схема выделения ЦСБ.

3.2. Определение цитокинин-связывающей активности белка

3.3. 1 Функциональная характеристика ЦСБ. Особенности взаимодействия с 1 гормонами растений.

3.4. Регуляция ЦСБ70 транскрипции. Анализ реакции и ее зависимость от ЦСБ 70 и зеатина.

3.5. Иммунохимические исследования ЦСБ70.

3.5.1. Получение моноклональных антител к ЦСБ70.

3.5.2. Эпитопный анализ ЦСБ

3.5.3. Влияние гормона на взаимодействие ЦСБ70 с антителами.

3.5.4. Разработка тест-системы для анализа ЦСБ70 на основе сандвич-варианта ИФА в сочетании с стрептавидин-биотиновой системой.

3.5.5. Регуляция ЦСБ70 транскрипции. Анализ влияния антител кЦСБ70 на активацию элонгации транскрипции белком. 123 .124"

3.5.6. Иммунохимический анализ ЦСБ70 подобных белков в злаках

3.5.7. ? Исследование локализации ЦСБ70 в меристеме и зоне растяжения корня.

3.5.8. Локализация ЦСБ70 в этиолированном проростке кукурузы

35.9 Изучение содержания ЦСБ70 в различных органах проростка в процессе его роста.

3.5.10. Анализ содержания цитокининов в кончике корня проростка кукурузы

3.5.11 Анализ содержания ЦСБ70 в тканях растения кукурузы иммуноблотингом.

3.6. Иммуноцитохимические исследования ЦСБ

3.6.1. Подбор условий для иммунохимического исследования ЦСБ70. Анализ применимости антител для изучения локализации ЦСБ70 в клетках растения кукурузы.

3.6.2. Анализ специфичности и способности антител узнавать ЦСБ70 на срезах.

3.7. Изучение внутриклеточной локализации ЦСБ70 в этиолированных проростках кукурузы иммуноцитохимическими методами.

3.7.1. Анализ локализации ЦСБ70 в клетках с помощью антител первой группы.

3.7.2. Исследование локализации ЦСБ70 в клетках меристемы кончика корня и листа методами электронной микроскопии с помощью антител к ЦСБ70 первой группы и коньюгата стрептавидин-золото.

3.8. Изучение локализации ЦСБ70 в пластидах проростков кукурузы иммуноцитохимическими методами с использованием МА второй группы.

3.8.1. Изучение локализации ЦСБ70 в амилопластах.

3.8.2. Анализ локализации ЦСБ70 в этиопластах и хлоропластах с помощью антител второй группы. Исследование методами световой микроскопии

3.8.3. Исследование локализации ЦСБ70 в этиопластах и хлоропластах с помощью антител второй группы методами электронной микроскопии.

3.8.4. Изучение локализации ЦСБ70 в хлоропластах зеленых листьев кукурузы.

3.9. ЦСБ70 как регулятор элонгации транскрипции в пластидах.

3.9.1. Активация с помощью ЦСБ70 этиопластов элонгации транскрипции в лизатах хлоропластов и этиопластов

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Регуляция транскрипции цитокинин-связывающим белком 70 кД кукурузы»

Цитокинины, открытые как факторы, регулирующие деление клеток растений [Miller et al 1955], обладают широким спектром активностей, они не только активируют деление клеток, но и регулируют дифференцировку побегов, активируют биогенез хлоропластов, задерживают старение, участвуют в регуляции транспорта веществ по растению и в регуляции азотного метаболизма [Кулаева 1982; Мок and Мок 2001; Nashimura et al 2004; Argueso et al., 2009]. Значительный прогресс в исследовании механизма действия цитокининов достигнут благодаря открытию мембранных рецепторов, являющихся гистидиновыми протеинкиназами [Inoue et al; Ueguchi et al 2001]. Функционирование этой сигнальной системы, обеспечивает передачу гормонального сигнала с рецепторной гистидиновой протеинкиназы в ядро, что, приводит к включению генов первичного ответа на цитокинины ARR (Arabidopsis Response Regulator) А типа. Система включает переносчики фосфатной группы - АНР (Arabidopsis histidine рhosphotransfer proteins) от плазматического мембранного рецептора в ядро на цитокинин-зависимые трансфакторы ARR-B типа, которые взаимодействуют непосредственно с промоторами генов первичного ответа на цитокинин и обеспечивают их включение [Кулаева и Кузнецов 2002; То and Keiber 2008]. Белки ARR-A типа являются негативными регуляторами ответа растения на цитокинины. Рассмотренный каскад в восприятии и передаче цитокининового сигнала играет важную роль в реализации многих проявлений регуляторного действия цитокинина в растении [Fereira and Kieber 2005; Sakakibara 2006; To and Keiber 2008; Романов 2009]. Вместе с тем в указанную гипотетическую систему передачи цитокининового сигнала в клетке от мембранных гистидиновых протеинкиназ в ядро могут быть внесены существенные изменения. Так получены данные демонстрирующие, что белки - переносчики фосфата - АНР с мембранного рецептора в ядро не чувствительны к изменению концентрации цитокининов, и их роль в передаче цитокининового сигнала не ясна [Punwani et al 2010]. Более того, исследования тройных мутантов, у которых инактивированы все три рецепторные гистидинкиназы, ответственные за восприятие цитокининового сигнала, показало, что передача цитокининового сигнала может быть еще более сложной, что позволило предполагать наличие и других механизмов участвующих в реализации цитокининового сигнала [Higuchi et al 2004; Nishimura et al 2004].

Рецепторные киназы ориентированы на взаимодействие с внеклеточными цитокининами. Вместе с тем, цитокинины способны проникать в клетку, используя пуриновые [Burkle et al 2003] и нуклеозидные транспортеры [Hirose et al 2005]. Кроме того, цитокинины обнаружены и в ряде компартментов клетки, включая ядро, цитоплазму и хлоропласты [Hare and Van Staden, 1997; Benkova et aL, 1999; Dewitte et al., 1999], что указывало на вероятность присутствия систем восприятия и реализации цитокининового сигнала в этих компартментах. Действительно, предположение подтверждается тем, что в растениях обнаружены альтернативные пути рецепции и реализации сигнала для других фитогормонов: ауксинов [Simon and Petrâsek 2011]; абсцизовой кислоты [Hauser et al. 2011; Wang and Albert 2011; Guo et al. 2011] гиббериллинов [Klingler et al. 2010; Lumba et al. 2010; Ueguchi-Tanaka and Matsuoka 2010]. Можно предположить, что существуют не только мембранные рецепторы, а и другие системы восприятия цитокининового сигнала, которые, кооперируясь, реализуют ответ на цитокининовый сигнал. Представляется вероятной гипотеза о существовании наряду с мембранными рецепторами внутриклеточных цитокинин-связывающих белков — участников цитокинин-зависимой регуляции транскрипционного процесса. Один из таких белков цитокинин-связываюший белок с молекулярной массой 67 кД (ЦСБ67) был обнаружен в зеленых листьях ячменя [Kulaeva et al. 1995] и стареющих листьях растения Arabidopsis [Selivankina et al. 2004]. Комплекс этих белков с транс-зеатином активировал элонгацию транскрипции в системе, содержащей хроматин и РНК полимеразу I. Есть четкая корреляция между взаимодействием ЦСБ67 с цитокининами и его участием в регуляции элонгации транскрипции, что позволило предположить возможность участия этих белков в восприятии цитокининов и трансдукции цитокининового сигнала.

На основании изложенного выше мы заключили, что поиск и изучение путей передачи цитокининового сигнала, альтернативных мембранной сигнальной системе, является весьма важной и актуальной проблемой.

Цель и задачи исследования:

Целью исследования явилось обнаружение в растениях кукурузы внутриклеточных белковых сигнальных систем, способных участвовать в восприятии цитокининового сигнала и его реализации в цитокининзависимой регуляции транскрипции. Основные задачи исследования были следующие:

1. Из этиолированных проростков кукурузы выделить цитокинин-связывающий белок 70 кД (ЦСБ70) и изучить специфичность его взаимодействия с цитокининами и их аналогами.

2. С помощью иммунохимических и иммуноцитохимических методов изучить топографию ЦСБ70 в органах, тканях и типах клеток проростков кукурузы для выявления особенностей локализации ЦСБ70 в растении.

3. Изучить специфику внутриклеточной локализации ЦСБ70 в клетках растения кукурузы, включая ядерную и пластидную локализацию.

4. Разработать модельные системы для изучения функциональной активности цитокинин -белковых комплексов и изучить с их помощью участие цитокининов и ЦСБ70 в регуляции транскрипции.

5. Изучить присутствие белков, иммунохимически и функционально родственных ЦСБ70 у других представителей злаков: в ячмене, овсе ржи и пшенице, чтобы выяснить, является ли ЦСБ70 кукурузы представителем семейства родственных цитокинин-связывающих белков злаков.

6. Для решения поставленных задач разработать: высокоэффективные методы выделения цитокининсвязывающих белков; высокоспецифичные и высокочувствительные иммунохимические и иммуноцитохимические методы анализа локализации ЦСБ70; методы оценки функциональной активности цитокинин - белковых комплексов.

Научная новизна.

Обнаружено, что в этиолированных проростках кукурузы, для которых характерны активные процессы деления и дифференцировки клеток, присутствует цитокинин-связывающий белок 70 кД (ЦСБ70). Разработаны три оригинальные схемы выделения ЦСБ70, позволившие получить функционально активный белок. Разработан высокочувствительный и специфичный иммунохимический метод определения ЦСБ70, на основе представительной панели моноклональных антител к ЦСБ70. Впервые изучена локализация ЦСБ70 в органах и тканях растения, показано его преимущественное содержание в меристематических зонах корня и стебля этиолированного проростка кукурузы. Впервые получены данные о динамике содержания ЦСБ70 при развитии этиолированного растения кукурузы. Разработаны условия иммуноцитохимического определения ЦСБ70 с помощью световой и электронной микроскопии. Впервые с помощью иммуноцитохимических методов определена внутриклеточная локализация и показано присутствие ЦСБ70 в ядре, ядрышке, цитоплазме, пластидах: этиопластах, амилопластах и хлоропластах. Показана связь между содержанием ЦСБ70 в пластидах и процессами их дифференцировки и, в особенности, образования их внутренних мембран. Показана и охарактеризована способность ЦСБ70 регулировать цитокинин-зависимо элонгацию транскрипции как в ядерной системе, содержащей хроматин и РНК полимеразу I так и в пластидной. Установлено, что локализация- ЦСБ70 в клетках соответствует проявлению его функциональной активности в цитокинин-зависимой регуляции транскрипции. Белки, родственные ЦСБ70 кукурузы, по функциональной активности и иммунохимически, обнаружены в ячмене, ржи пшенице и овсе, что указывает на принадлежность ЦСБ70 к общему для злаков семейству цитокинин-связывающих белков, обеспечивающих цитокинин-зависимую регуляцию транскрипции. Разработанные методы анализа ЦСБ70 и его локализации в клетках растения могут быть использованы при исследовании других белков растений. Все полученные результаты носят приоритетный характер.

Научная и практическая значимость исследования.

Проведенные исследования имеют прежде всего фундаментальный характер, так как позволяют более полно представить картину функционирования цитокининов в растительной клетке. Разработанные методы фракционирования белков растений, методы отделения белков от вторичных метаболитов растений могут найти применение в биотехнологии растений при получении препаратов высокоочищенных белков из растений продуцентов. Разработанные методы иммунохимического и иммуноцитохимического анализа белков растений могут найти применение в научных исследованиях при изучении локализации или динамики содержания белков, как впрочем и любых других антигенов в процессе роста и развития растений.

Материалы, изложенные в диссертации, могут быть использованы в учебной работе, при обучении студентов и аспирантов, а также в исследованиях научных сотрудников, специализирующихся в области физиологии, биохимии растений и молекулярной биотехнологии.

Заключение диссертации по теме «Физиология и биохимия растений», Бровко, Федор Александрович

5. Выводы:

1. На примере цитокинин-связывающего белка кукурузы исследованы функциональные аспекты рецепции цитокининов внутриклеточными белками. Из этиолированных проростков кукурузы выделен цитокинин-связывающий белок 70 кДа (ЦСБ70). Доказано его специфичное взаимодействие с физиологически активными цитокининами и отсутствие взаимодействия с их неактивными аналогами, а также другими гормонами растений.

2. С помощью иммунохимических и иммуноцитохимических исследований, проведенных на проростках кукурузы, показано присутствие ЦСБ70 во всех типах тканей и клеток, что указывает на высокую значимость белка в жизни растения. Установлена преимущественная локализация ЦСБ70 в зонах клеточных делений (меристеме кончика корня и стебля), что соответствует регуляции цитокинином деления клеток и делает вероятным участие ЦСБ70 в этом процессе.

3. С помощью иммуноцитохимии в сочетании со световой и электронной микроскопией доказана преимущественная локализация ЦСБ70 в клеточном ядре с наибольшим накоплением в ядрышке. В соответствии с локализацией ЦСБ70 в ядре установлено его участие в цитокинин-зависимой регуляции элонгации транскрипции в системе in vitro, содержащей хроматин и РНК полимеразу из этиолированных проростков кукурузы и зеленых листьев ячменя.

4. Показано присутствие иммунохимически и функционально родственных ЦСБ70 кукурузы у растений ячменя, ржи, пшеницы и овса, что позволяет заключить, что ЦСБ70 является представителем семейства гомологичных цитокинин-связывающих белков злаков.

5. С помощью иммунохимических исследований на проростках кукурузы, установлено, что ЦСБ70 присутствует во всех типах пластид, включая амилопласты корня, этиопласты этиолированных проростков и хлоропласты зеленых листьев. Доказано, что ЦСБ70 из этиопластов осуществляет цитокинин-зависимую регуляцию элонгации транскрипции in vitro в транскрипционных системах этиопластов и хлоропластов.

6. Получение представленных материалов стало возможным на основе разработки новых методов выделения и очистки ЦСБ70, разработки и модификации иммуноцитохимических методов для изучения локализации ЦСБ70 в тканях растений и изучения его функциональной активности.

7. Совокупность полученных данных позволяет заключить, что ЦСБ70 представляет собой цитокинин-зависимый фактор элонгации транскрипции или цитокинин-зависимый регулятор активности факторов транскрипции, который участвует в активации цитокинином элонгации транскрипции в чувствительных к фитогормону системах.

6. Благодарности

В заключение мне очень приятно назвать имена людей, благодаря которым эта работа была выполнена, оформлена, которые на протяжении многих лет поддерживали меня оказывали поддержку в трудное время.

Это во первых мой научный руководитель Ольга Николаевна Кулаева, а также замечательный и доброжелательный человек, умеющий дать нужный совет Игорь Степанович Кулаев. Это все сотрудники группы иммунохимии, Александр Георгиевич Ламан и Анна Олеговна Шепеляковская, Васильева Виктория Сергеевна, Бозиев Ханафий Магометович, Фурсова Ксения Константиновна, Сенина Антонина Львовна.

Выражаю благодарность Христину Михаилу Сергеевичу, который на начальном этапе принимал активное участие в работе.

Благобарю Валерия Михайловича Липкина за внимание и поддержку работы. Огромная благодарность сотрудникам института Физиологии Растений им. КА Тимерязева опекавшим нас, помогавшим в работе и сделавшим огромный и неоценимый вклад в работу. Наталье Николаевне Каравайко, Светлане Юрьевне Селиванкиной, Виктору Высильевичу Кузнецову, Алесандру Владимировичу Носову, Юлии Ивановне Долгих, Бурхановой Эмилии Арсеньевне, Хохловой Валентине Александровне.

Огромная благодарность за помощь в проведении исследований и критические замечания к работе Гузель Радомесовне Кудояровой институт Биологии Уфа Большая благодарность за помощь и внимание Дмитрию Алексеевичу Мошкову и Павлик Любовь Леоновне, сотрудникам ИТЭБ РАН.

Большая благодарность Романовой Алле Карловне и Иванову Борису Николаевичу институт Фнндаментальных проблем биологии РАН, за доброжелательное отношение, внимание и поддержку работы.

Огромное спасибо за внимание и поддержку, наставления и добрый советы руководителю Филиала ИБХ Анатолию Ивановичу Мирошникову

4. Заключение.

Совокупность методов фракционирования белков, а также набора биохимических и иммунохимических методов, позволила выделить и охарактеризовать цитокинин-связывающий белок ЦСБ70 этиолированных проростков кукурузы, участвующий в цитокинин-зависимой регуляции транскрипции. Важным явилось изучение взаимодействия ЦСБ70 с цитокининами и другими гормонами растения, а также аденином. Удалось показать, что взаимодействие ЦСБ70 с цитокининами находится в соответствии с их активностью, определенной в других функциональных для цитокининов тестах. Используя иммунохимические методы, мы впервые определили распределение ЦСБ70 по растению кукурузы. Обнаружено, что ЦСБ70 присутствует во всех типах клеток. Это говорит о его жизненной необходимости для растения. При этом наибольшее содержание ЦСБ70 было аыявлено в зонах клеточных делений — мериетематических тканях корня и стебля. Исследована динамика содержания ЦСБ70 в органах растения и ее корреляция с активностью клеточных делений. При использовании иммуноцитохимических методов в сочетании со световой и электронной микроскопией установлена локализация ЦСБ70 в ядре и ядрышке. Причем в ядрышке меристематических клеток кончика корня и листа концентрация ЦСБ70 была наибольшая. Ядрышко в клетке является компартментом, в котором синтезируется предшественники рРНК и локализуется РНК полимераза I. Колокализация в ядрышке ЦСБ70 и РНК полимеразы I является важным аргументом в пользу того, что ЦСБ70 является участником цитокинин-зависимой регуляции синтеза рРНК, являющегося основой цитокинеза [Gaudino and Pikaard, 1997]. Установлено участие ЦСБ70 в регуляции цитокинин-зависимой-элонгации транскрипции. Показано, что эта функция ЦСБ70 активируется функционально-активными цитокининами, а аденин и неактивные цитокинины не влияли на- активность ЦСБ70' в тесте регуляции цитокинин-зависимой элонгации транскрипции. Интересным оказалось и то, что ряд моноклональных антител! к ЦСБ70 обладал способностью регулировать транскрипционную активность ЦСБ70, как активируя, так и ингибируя ее.

Методами иммуноцитохимии с использованием световой и электронной микроскопии показана локализация ЦСБ70 во всех типах пластид. Необходимо отметить, что содержание и концентрация ЦСБ70 в пластидах не являются постоянными. На примере анализа среза узла обнаружено, что из проанализированных четырех листьев ЦСБ70 определялся только во втором листе, болей того, в одном типе ткани пластиды различались по содержанию ЦСБ70. Эти результаты находятся в соответствии с биохимическими и морфологическими данными о гетерогенности пластид кукурузы [MacKender 1978]. .Методами электронной микроскопии установлено, что наличие ЦСБ70 в пластидах коррелирует с развитием внутренних мембран в этих органеллах. Это позволяет предположить, что ЦСБ70 в пластидах может выполнять регуляторную функцию. Пластиды — органеллы, имеющие собственный генетический аппарат, и тот факт, что ЦСБ70 способен принимать участие в регуляции цитокининзависимой элонгации транскрипции в лизатах пластид, подтверждает возможную роль ЦСБ70 в биогенезе и дифференцировке пластид. Наличие ЦСБ70 в хлоропластах зеленых листьев кукурузы, активация ЦСБ70 цитокинин-зависимой элонгации транскрипции в лизате хлоропластов зеленых листьев ячменя позволяют констатировать, что наряду с изменением содержания ЦСБ70 в процессе развития пластид он жизненно необходим этим органеллам и присутствует в них от начальных стадий дифференцировки этиопластов до формирования зрелых хлоропластов. Вторым интересным фактом является отсутствие видовой специфичности ЦСБ70 как цитокинин-зависимого фактора, участвующего в регуляции элонгации транскрипции. Он с одинаковой эффективностью работает как в лизате этиопластов, полученном из этиолированных растений кукурузы, так и в лизате хлоропластов, полученном из зрелых зеленых листьев ячменя. Важным является и то, что ЦСБ70 определяется в органеллах, для которых показано, что они содержат цитокинины [Sossountzov et. al. 1986; Hare and Van Staden, 1997; Benkova et. al. 1999; Dewitte et al., 1999; Aloni 2004]. Совокупность данных иммунохимических и биохимических исследований ЦСБ70 этиолированных проростков кукурузы, обнаружение ЦСБ67 в зеленых листьях ячменя, а также данные о ЦСБ ржи, овса и пшеницы позволяет предположить существование семейства-цитокинин-связывающих белков - регуляторов элонгации транскрипции.

В настоящее время у растений установлен основной путь рецепции цитокининов через мембранные гистидиновые киназные рецепторные системы [Kakimoto et. al. 1996; Takei et al., 2001]. Описаны три белка рецептора, они различаются по структуре и функциональным особенностям. Инактивация всех трех рецепторов приводила к значительным морфологическим изменениям в растении, но они сохраняли жизнеспособность и способность воспроизводства [Higuchi et. al. 2004, Nishimura et. al. 2004, Riefler et. al. 2006]. Инактивация следующих участников передачи сигнала с рецептора - белков фосфотрансмиттеров, которая также, как и инактивация мембранных рецепторов, должна блокировать передачу цитокининового сигнала, имела для растения менее драматические последствия, по сравнению с инактивацией всех трех рецепторов [Hutchison et. al. 2006]. Проведенные в лаборатории Kieber J. исследования показали, что перемещение АНР в ядро клетки при добавлении цитокининов, не происходит [Punwani et al 2010]. Вероятно, кроме мембранной рецепторной системы существуют какие-то другие, альтернативные механизмы восприятия цитокининов и ответа клетки на этот гормон растений.

Мембранные рецепторы - гистидиновые протеинкиназы - способны воспринимать внеклеточные цитокининовый сигнал, между тем показано, что ядро, хлоропласты содержат цитокинины. Один из путей биосинтеза цитокининов в растительной клетке происходит в хлоропластах. Бактериальная изопентенилтрансфераза локализуется и работает в хлоропластах инфицированных растений. Все эти данные позволяют предположить существование в растительной клетке, наряду с мембранной сигнальной системой и других систем восприятия и реализации цитокининового сигнала. Если обратиться > к животным системам, то для них хорошо исследованной является система ядерных рецепторов. Название «ядерные рецепторы» предполагает скорее традиционность устоявшегося названия, отражающего исторический аспект изучения передачи сигнала стероидов в клетке. Как хорошо показано в настоящее время, в клетке одновременно могут существовать несколько типов рецепторов, различающихся по локализации, связи с определенным компартментом и, соответственно, результатом ответа на гормональный сигнал. Кроме классических рецепторов, имеющих ядерно-цитоплазматическую локализацию в клетке, присутствует мембранная форма рецептора. И если для ядерных рецепторов основная активность состоит в регуляции считывания генетической информации, то есть в биосинтезе гормон-индуцируемых белков или блокированию синтеза ,например бета формой рецептора эстрогенов, то мембранные рецепторы участвуют в активации широкого спектра мембранных рецепторных систем, систем, которые не взаимодействуют непосредственно с гормоном а получают его от мембранной формы рецептора [Hammes and Levin 2007]. Активация мембранных рецепторных систем мембранным рецептором стероидных гормонов позволяет клетке моментально отвечать на изменение содержания гормона. И, наконец, показано существование митохондриально-цитоплазматической формы рецептора. Этот тип рецептора способен регулировать как генетический аппарат митохондрий, участвуя в транскрипции митохондриальных генов, так и в комплексе с гормоном непосредственно регулировать апоптоз этих органелл [Levin 2005; Yager and Chen 2007]. Суммируя вышеизложенное, можно отметить, что при реализации сигнала одного гормона используется набор путей, которые и определяют полифункциональность ответа на гормон. Экстраполируя данные о функционировании рецепторов стероидных гормонов на гормональные рецепторные системы растения, можно предположить возможность наличия в клетке, наряду с мембранной протеинкиназной рецепторной системой, дополнительных сигнальных систем, принимающих как внеклеточный сигнал, так и внутриклеточный. Уместно также предположить кооперацию гормональных систем - мембранной и внутриклеточной. В этом плане представляет несомненный интерес дальнейшее изучение цитокинин-связывающих белков, охватывающее как структурные исследования, так и молекулярные механизмы их функционирования в растительной клетке. Нельзя сказать, что при исследовании ЦСБ70, вернее семейства цитокининсвязывающих белков, участвующих в регуляции транскрипции [Селиванкина 2001 Kulaeva 1995 1998, 2002; Brovko et al 2007; Brovko et al 2010] мы встретили полную аналогию с рецепторами стероидных гормонов, но есть достаточно аргументов, говорящих о сходстве систем. На основании уже предложенных в литературе схем передачи цитокининового сигнала в растительной клетке [То and Kieber 2008], а также данных, полученных в результате исследования хлоропластного белка ячменя и результатов проведенных нами исследований [Селиванкина! и др. 1997; Kulaeva 1995; 1998; 2002; Brovko et al 2007; Brovko et al 2010], можно представить гипотетическую схему восприятия и передачи цитокининогвого сигнала (рис 50) в растительной клетке.

Схема учитывает мембранную рецепторную систему, наличие в компартментах клетки цитокининов и цитокинин-связывающих белков. Но мы не знаем ничего об уровнях взаимодействия двух сситем и крайне важной темой будущих исследований является выяснение взаимодействия мембранной рецепторной системы и внутриклеточных цитокинин-связывающих белков. ьОтвет клетки на цитокинины Плазмалемма

Рис. 50. Схема восприятия и передачи цитокининового сигнала в растительной клетке. Обозначения: ЦК — цитокинины; AHK/CRE1 АНК2, АН КЗ - мембранные рецепторы цитокининов, гистидиновые протеинкиназы; АНР - белки переносчики фосфата с киназ на регуляторы ответа и другие мишени; CRF транскрипционные факторы ответа на цитокинин; ARR-B и ARR-A белки регуляторы ответа; ЦСБ67-ЦСБ70 - цитокинин-зависимые транскрипционные факторы ядерно-плазматической локализации; ЦСБ64-Хл-ЦСБ70 -цитокинин-зависимые регуляторы транскрипции этиоластно-хлоропластной локализации.

Безусловно, главные открытия - впереди, и это, в первую очередь, определение структуры белка, и, исходя из нее, перевод исследований на молекулярно-генетический уровень.

Список литературы диссертационного исследования доктор биологических наук Бровко, Федор Александрович, 2011 год

1. Заграничная Т.К., Бровко Ф.А., Шепеляковская A.O., Бозиев Х.М., Липкин В.М. Моноклональные антитела к цитокинин-связывающему белку 70 кД из этиолированных проростков кукурузы. // Физиология растений. 1997 Т. С. 5-10.

2. Иванова Е.Г., Доронина Н.В., Шепеляковская А.О., Ламан А.Г., Бровко Ф.А., Троценко Ю.А. Факультативные и облигатные аэробные метилобактерии синтезируют цитокинины // Микробиология 2000 Т. 6 С. 764-769.

3. Каравайко H.H., Мошков И.Е., Селиванкина С.Ю., Новикова Г.В., Кулаева О.Н. Выделение при помощи антиидиотипических антител белка со свойствами рецептора цитокининов // ДАН. 1990. т. 310. № 3. с. 765-767.

4. Каравайко H.H., Земличенко Я.В., Селиванкина С.Ю., Кулаева О.Н. Выделение из цитозоля листьев ячменя зеатин-связывающего белка, участвующего в активации транс-зеатином синтеза РНК IN VITRO // Физиология Растений 1995. Т. 42 с. 547-554.

5. Костеша Н.В., Ламан А.Г., Шепеляковская А.О., Зайцева И.С., Орлов В.П., Дыкман Л.А., Бровко Ф.А., Соколов О.И. Селекция и характеристика фаговых мини антител к актинам различного происхождения. // Биохимия, 2005 ТОМ 70, стр. 1070 1077

6. Кулаева О.Н. Восприятие и преобразование гормонального сигнала у растений. // Физиология растений. 1995 том 42, стр. 161-171.

7. Кулаева О.Н., Кузнецов В.В. Новейшие достижения и перспективы в области изучения цитокининов // Физиология растений 2002 Т.49. С. 1-15.

8. Лутова Л.А., Проворов H.A., Тиходеев О.Н., Тихонович И.А., Ходжайлова Л.Т., Шишкова С.О. Генетика развития растений СПб. Наука 2000 С.388-436

9. Романов Г.А., Таран В.Я., Хвойка Л., Кулаева О.Н. Специфическое связывание зеатина белковой фракцией листьев ячменя и очистка цитокинин-связыающих белков. // Физиология Растений 1990 Т.ЗЗ стр.93-102.

10. Романов Бровко Ф.А., Таран В.Я., Оруджев Э.М., Венис М.А., Кулаева О.Н. Получение и свойства высокоочищенного цитокинин-связывающего белка из некоторых злаков. Всесоюзный симпозиум химии белков. Тбилиси 1990 стр. 70.

11. Романов Бровко Ф.А., Таран В.Я., Оруджев Э.М. Зеатин-связывающие белки злаков: возрастные, органные тканевые и субклеточные аспекты. // Физиология Растений 1991 Т38 стр. 1117-1123

12. Селиванкина С.Ю., Каравайко H.H., Черепнева Г.Г., Прищепова Ф.Е., Кузнецов В.В., Кулаева О.Н., Биологически активный зеатин-связывающий белок из хлороплпстов листьев ячменя. // Докл. Акад. Наук. 1997, том 356, стр. 830-832.

13. Селиванкина С.Ю., Каравайко H.H., Земляченко Я.В., МасловаГ.Г., Кулаева О.Н. Регуляция транскрипции рецептором цитокинина в системе in vitro // Физиология Растений 2001 Т. 48 С. 434-440.

14. Шепеляковская А.О., Доронина Н.В., Ламан А.Г., Бровко Ф.А., Троценко Ю.А. Новые данные о способности аэробных метилотрофных бактенрий синтезировать цитокинины // Доклады Академии Наук 1999 Т. 368 С. 555-557

15. Adams MD, Celniker SE, Holt RA, Evans CA, Gocayne JD, Amanatides PG, Scherer SE, Li PW, Hoskins RA, Galle RF, et al.: The genome sequence of Drosophila melanogaster. // Science 2000 V. 287 pp.2185-2195.

16. Akiyoshi D.E., Regier D.A. and Gordon M.T. Cytokinin production by agrobacterium and Pseudomonas spp. J. Bicteriology 1987 V.169 pp.4242-4248

17. Akiyoshi D.E, Klee H., Amasino RM, Nester EW, Gordon MP. // T-DNA of Agrobacterium tumefaciens encodes an enzyme of cytokinin biosynthesis. // Proc. Natl. Acad. Sei. USA. 1984 V. 81 pp. 5994-5998.

18. Aloni R., Langhans M., Aloni E. and Ullrich C.I. Role of cytokinin in the regulation of root gravitropism. // Planta 2004 V. 220 pp. 177-182.

19. Aloni R, Langhans M, Aloni E, Dreieicher E, Ullrich CI. Root-synthesized cytokinin in Arabidopsis is distributed in the shoot by the transpiration stream. // Journal of Experimental Botany 2005 V.56 pp. 1535-1544.

20. Aloni R., Aloni E., Langhans M. and Ullrich C.I. Role of cytokinin and auxin in shaping root architecture: regulating vascular differentiation, lateral root initiation, root apical dominance and root gravitropism. // Ann. Bot. 2006 V. 97 pp.883-893.

21. Ashikari M, Sakakibara H, Lin S, Yamamoto T, Takashi T, Nishimura A, Angeles ER, Qian Q, Kitano H, MatsuokaM. Cytokinin oxidase regulates rice grain production. // Science. 2005 Y.309 pp.741-745.

22. Barry G.F., Rogers S.G., Fraley R.T., Brand L. // Identification of a cloned cytokinin biosynthetic gene. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1984 V.81, pp.4776-4780.

23. Blackwell J.R., Horgan R. Cytokinin biosynthesis by extract ofzea mays. Phytochemistry 1994 V.35 pp.339-342.

24. Braun M, Buchen B, Sievers A. Actomyosin-mediated statolith positioning in gravisensing plant cells studied in microgravity. // Journal of Plant Growth Regulation 2002 V. 21, pp. 137-145.

25. Brzobohaty B, Moore I, Kristoffersen P, Bako L, Campos N, Schell J, Palme K. Release of active cytokinin by a beta-glucosidase localized to the maize root meristem. // Science 1993 V.262(5136) pp.1051-1054.

26. Cai S.J., Inouye M. EnvZ-OmpR interaction and osmoregulation in Escherichia coli. // J. Biol. Chem. 2002 V.277 pp. 24155-24161.

27. Chen C.M. Biosynthesis and Enzyme regulation of the interconversion of cytokinin // Metabolism and Molecular Activity of Cytokinins / Eds Guern J., Peaud-Lenoel C. Heidelberg; Springer-Verlag, 1981. p34-44

28. Chory J., Reinecke D., Sim S., Washburn T., Brenner M. A Role for Cytokinins in De-Etiolation in Arabidopsis (det Mutants Have an Altered Response to Cytokinins). // Plant Physiol. 1994 V. 104 pp. 339-347.

29. Chrousos GP. The glucocorticoid receptor gene, longevity, and the complex disorders of Western societies.// Am J Med 2004 V.l 17 pp.204-207.

30. Dello IR, Linhares FS, Scacchi E, Casamitjana-Martinez E, Heidstra R, Costantino P, Sabatini S. Cytokinins determine Arabidopsis root-meristem size by controlling cell differentiation. // Curr Biol. 2007 V. 17 pp.678-82.

31. Dennis AP, O'Malley BW. Rush hour at the promoter: how the ubiquitin-proteasome pathway polices the traffic flow of nuclear receptor-dependent transcription. // J Steroid Biochem Mol Biol 2005 V.93 pp. 139—151.

32. Duckies SP, Krause DN, Stirone C, Procaccio V. Estrogen and mitochondria: a new paradigm for vascular protection?//Mol. Interv. 2006 V.6 pp. 26-35.

33. Erion, J., Fox, J.E. A cytokinin binding protein from higher plant ribosomes. // Plant Physiol. 1975 V. 56, S-28.

34. Erion, J., Fox, J.E. Purification and properties of a cytokinin binding protein isolated from wheat germ ribosomes. // Plant Physiol. 1977 V. 59, S-83.

35. Erion, J., Fox, J.E. Purification and properties of a protein which binds cytokinin-active 6-substitutedpurines. //Plant Physiol. 1981 V. 67, pp. 156-162.

36. Esau K. // Anatomy of Seed Plants. 1977, Willey, New York

37. Esen, A. A simple method for quantitative semiquantitative and qualitative assay of protein. // Anal.y

38. Biochem. 1978 V. 89, pp. 264-273.

39. Ernst D., Radioimmunoassay and gas chromatography/mass spectrometry for cytokinin determination // in Immunology in plant sciences ed. Linskens H.F. and Jackson J.F. p. 18-49 1986 Springer Berlin

40. Esen A. A simple method for quantitative, semiquantitative, and qualitative assay of protein. // Analytical Biochemistry. 1978 V. 89 pp. 264-273.

41. Estruch, J. J., Chriqui, D., Grossmann, K., Schell, J., and Spena, A. The plant oncogene RolC is responsible for the release of cytokinins from glucoside conjugates. // EMBO J. 1991 V.10 pp.28892895.

42. Ferreira F.J. and Kieber J.J. Cytokinin signaling. // Current Opinion in Plant Biology 2005 V. 8 pp. 518-525.

43. Fox, J.E., Dobbins, J., Roussell, D., Starr, A Errion, J. Development of an antibody against a cytokinin binding protein. // Plant Physiol. 1977, V. 59, S-83.

44. Fox, J.E., Erion, J. Cytokinin-binding proteins in higher plants. // In Plant Growth Regulation, ed.

45. Pilet, P.E. Springer-Verlag: New York, 1977, pp. 139-146.

46. Freeling M., Walbot V. Eds The Maize Handbook 1994 Springer Berlin.

47. Gan S, Amasino RM. Inhibition of leaf senescence by autoregulated production of cytokinin. // Science. 1995 V.270 pp.1986-1988.

48. Gan S, Amasino RM. Making Sense of Senescence (Molecular Genetic Regulation and Manipulation of Leaf Senescence). //Plant Physiol. 1997 V.113 pp.313-319.

49. Gottlicher M., Heck S., Herrlich P. Transcriptional crosstalk, the second mode f steroid hormone receptor action. // J Mol Med 1998 V.76 pp.480-489.

50. Craig S., Goodchild D.J. Post-Embedding Immunolabelling. Some Effects of Tissue Preparation onthe Antigenicity of Plant Proteins // Eur. J. Cell Biol. 1982. V. 28. P. 251-256.

51. Grebe T.W., Stock J.B. The histidine protein kinase superfamily. // Adv Microb. Physiol. 1999 V.41pp.139-227.

52. Haberer G, Kieber JJ. Cytokinins. New insights into a classic phytohormone. // Plant Physiol. 2002 V.128 pp.354-62.

53. Hall JM, Couse JF, Korach KS. The multifaceted mechanisms of estradiol and estrogen receptor signaling. //J Biol. Chem. 2001 V.276 pp.36869-36872.

54. Hammes S.R. and Levin E.R. Extranuclear Steroid Receptors: Nature and Actions // Endocrine Rev. 2007 V. 28 pp. 726-741.

55. Hare, P.D. and van Staden, J. The molecular basis of citokinin action. // Plant Growth Regul. 1997, Y.23 pp.41-78.

56. Higuchi M, Pischke MS, Mahonen AP, Miyawaki K, Hashimoto Y, Seki M, Kobayashi M, Shinozaki

57. K, Kato T, Tabata S, Helariutta Y, Sussman MR, Kakimoto T. In planta functions of the Arabidopsiscytokinin receptor family. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2004 V. 101 pp.8821-8826.

58. Hirose N., Takei K., Kuroha T., Kamada-Nobusada T., Hayashi H., and Sakakibara H. Regulation ofcytokinin biosynthesis, compartmentalization and translocation // J. Exp. Bot. 2008 V. 59, pp. 75-83.

59. Holland M.A. Are Cytokinins Produced by plants? // Plant Physiology 1997 V. 115 pp.865-868

60. Houba-Herin N., Pethe C., d'Alayer J., Laloue M. Cytokinin oxidase from Zea mayse: purificationcDNA cloning and expression in moss protoplasts // Plant J. 1999 V. 17 pp.615-626.

61. Hutchison CE, Kieber JJ. Cytokinin signaling in Arabidopsis. // Plant Cell. 2002 V.14 Suppl pp. S471. S59.

62. Kakimoto T. Plant cytokinin biosynthetic enzymes as dimethylallyl diphosphate: ATP/ADP isopentenyltransferases // Plant Cell Physiol., 2001. V.42, pp.677-685.

63. Kanyuka, K., Couch, D., Hooley, R. A higher plant seven-transmembrane receptor that influences sensitivity to cytokinins. // Curr Biol. 2001, V. 11 p. 535.

64. Kasahara, H., Takei, K., Ueda, N., Hishiyama, S., Yamaya, T., Kamiya, Y., Yamaguchi, S., and Sakakibara, H. Distinct isoprenoid origins of cis- and trans-zeatin biosyntheses in Arabidopsis. // J. Biol. Chem. 2004. V. 279. pp. 14049-14054.

65. Kende, H. Preservation of chlorophyll in leaf sections by substances obtained from root exudate. // Science. 1964 V. 145 pp. 1066-1067.

66. Kende, H. Kinetin-like factors in the root exudate of sunflowers. Proc. Nat. Acad. Sci. USA. 1965 V.53 pp. 1302-1307.

67. Kiba, T., Taniguchi, M., Imamura, A., Ueguchi, C., Mizuno, T., & Sugiyama, T. Differentional expression of genes for response regulators in response to cytokinins and nitrate in Arabidopsis thaliana. // Plant Cell Physiol. 1999 V.40 pp. 767-771.

68. Kim J.K., Pedram A., Razandi M., Levin E.R. Estrogen prevents cardiomyocyte apoptosis through inhibition of reactive oxygen species and differential regulation of p38 kinase isoforms. // J. Biol. Chem. 2006 V.281 pp.6760-6767.

69. Krauss G. // Function and Structure of Signaling Pathways in Biochemistry of Signal Transductionand Regulation, Second Edition. 2001 Wiley-VCH Verlag Berlin pp 119-147.

70. Kudoyarova G.R., Farhutdinov R.G., Mirichenko A.N., Teplova J.R., Dedov A.V., Veselov S.U.,

71. Kulaeva O.N. Fast changes in growth rate and cytokinin content of the shoot following rapid coolingof roots of wheat seedling. // Plant Growth Regul. 1998, V. 26 pp. 105-108.

72. Kulaeva O.N., Karavayko N.N., Moshkov I.Yu., Selivankina S.Yu., Novikova G.V. Isolation of aprotein with cytokinin-receptor properties by means of anti-idiotype antibodies // FEBS Letters.1990. V.261. P. 410-412.

73. Kulaeva, O.N., Karavaiko, N.N., Selivankina, S.Yu., Zemlyachenko, Ya.V. Shipilova S.V. Receptor of trans-zeatin involved in transcription activation by cytokinin. // FEBS Lett. 1995 V. 366 pp. 26-28.

74. Kulaeva O.N., Zagranichnaya T.K., Brovko F.A., Karavaiko N.N., Selivankina S.Yu., Zemlyachenko Ya.V., Hall M., Lipkin V.M., Boziev Kh.M. A new family of cytokinin receptors from Cereales // FEBS Lett. 1998. V. 423. pp. 239-242.

75. Kuppusamy K.T., Walcher C.L., Nemhauser J.L. Cross-regulatory mechanisms in hormone signaling. // Plant Mol. Biol. 2009 V.69 pp.375-381.

76. Kuroha T., Ueguchi C., Sakakibara H., Satoh S. Cytokinin receptors are required for normal development of auxin-transporting vascular tissues in the hypocotyl but not in adventitious roots. // Plant Cell Physiol. 2006 V.47 pp.234-243.

77. Mahonen AP, Higuchi M, Tormakangas K, Miyawaki K, Pischke MS, Sussman MR, Helariutta Y, Kakimoto T. Cytokinins regulate a bidirectional phosphorelay network in Arabidopsis. // Curr. Biol. 2006 b V.16 pp.1116-1122.

78. Mangelsdorf, D.J., C. Thummel, M. Beato, et al. 1995.The nuclear receptor superfamily: the second decade. Cell V. 83 pp.835-839.

79. Margolis R.N. and Christakos S. The nuclear receptor superfamily of steroid hormones and vitamin

80. D gene regulation. An update. // Ann. N Y Acad. Sci. 2010 V.l 192 pp. 208-21.

81. Marino M. and Ascenzi P. Membrane asssociatetion of estrogen receptor alpha and beta influences17beta-estradiol-mediated cancer cell proliferation. // Steroid 2008 V.73 p.853-858.

82. Marquez D., Chen H-W., Curran E., Welshons W.V., Pietras R.J. Estrogen receptors in membranelipid rafts and signal transduction in breast cancer. // Mol. Cell. Endocrinol. 2006 V.246 p. 91-100.

83. Mason M.G., Li, J., Mathews D.E., Kieber J.J., and Schaller G.E. Type-B response regulators displayoverlapping expression patterns in Arabidopsis. // Plant Physiol. 2004 V.135 pp.927—937.

84. Mason, M.G., Mathews, D.E., Argyros, D.A., Maxwell, B.B., Kieber, J.J., Alonso, J.M., Ecker, J.R., and Schaller, G.E. Multiple type-B response regulators mediate cytokinin signal transduction in Arabidopsis. // Plant Cell. 2005 V.17 pp.3007-3018.

85. Matsubara S. Structure-Activity relationships of cytokinins // Critical reviews in plant sciences 1990 V. 9, pp. 17-57.

86. Matsubayashi Y. and Sakagami Y. Peptide hormones in plants. //Annu. Rev. Plant Biol. 2006 V.57 pp.649-674.

87. Melan M.A. Overview of Cell Fixation and Permeabilization // Methods Mol. Biol. 1994. V. 34. P. 55-66.

88. Mira-Rodado V., Sweere U., Grefen C., Kunkel T., Fejes E., Nagy F., Schafer E. and Harter K. Functional cross-talk between twocomponent and phytochrome B signal transduction in Arabidopsis. // J. Exp. Bot. 2007 V.58 pp.2595-2607.

89. Mok D.W. and Mok M.C. CYTOKININ METABOLISM AND ACTION. // Annu. Rev. Plant Physiol. Plant Mol. Biol. 2001 V. 52 pp.89-118

90. Moore, H. Kinetin binding protein from wheat germ. // Plant Physiol. 1977 V. 59, S-17.

91. Moore, F.H. A cytokinin-binding protein from wheat germ. Isolation by affinity chromatography andproperties. // Plant Physiol. 1979, V. 64 pp.594-599.

92. Morris R.O., Akiyoshi D.E., MacDonald E.M.S., Morris J.W., Regier D.A., Zauer I.B. Cytokininmethabolism in relation to tumor induction by Agrobacterium tumefaciences. In: Plant Growthjsubstances . Ed Wareing P. F. Academic Press London 1982, p. 175-184.

93. Morris R.O., Blevins D.G., Deitrich J.T., Durley R.C., Gelvin S.B., Gray J., Hommers N.G.,

94. Kaminek M., Mathews L., Meilan R., Reinbott T.M. and Sayavedra-Soto L. Cytokinins in plantpathogenic bacteria and developing cereal grains Aust. J. Plant Physiol. 1993 V.20 pp.621-637 .

95. Nagata, R., Kawachi, E., Hashimoto, Y. & Shudo, K. Cytokinin-specific binding protein in etiolatedmung bean seedlings. // Biochem. Biophys. Res. Commun., 1993 V. 191 pp. 543-549.

96. Nakano T., Suzuki K., Fujimura T., Shinshi H. Genome-wide analysis of the ERF gene family in

97. Arabidopsis and rice. // Plant Physiol. 2006 a V. 140 pp.411-432

98. Ninfa A. J., Magasanik B. Covalent modification of the glnG product, NRI, by the glnL product, NRII, regulates the transcription of the glnALG operon in Escherichia coli. // Proc Natl Acad Sci U S A. 1986 V.83 pp.5909-5913.

99. Nishimura C, Ohashi Y, Sato S, Kato T, Tabata S, Ueguchi C. Histidine kinase homo logs that act as cytokinin receptors possess overlapping functions in the regulation of shoot and root growth in Arabidopsis. // Plant Cell. 2004 V.16 pp. 1365-1377.

100. O'Malley B.W. The Year in Basic Science: Nuclear Receptors and Coregulators. // Molecular Endocrinology 2008 V.22 p.2751-2758.

101. O'Malley B.W. and Kumar R. Nuclear receptor coregulators in cancer biology. // Cancer Res. 2009 V. 69 pp. 8217-22

102. Pedram A., Razandi M., Levin E.R. Nature of functional estrogen receptors at the plasma membrane. // Mol. Endocrinol. 2006 a V.20 pp. 1996-2009.

103. Pedram A., Razandi M., Wallace D.C., Levin E.R. Functional estrogen receptors in the mitochondria of breast cancer cells. // Mol. Biol. Cell. 2006 b V.17 pp.2125-2137.

104. Pedram A., Razandi M., Sainson R.C, Kim J.K., Hughes C.C., Levin E.R. A conserved mechanism for steroid receptor translocation to the plasma membrane. // J Biol Chem. 2007 V.282 pp.2227822288.

105. Pedram A., Razandi M., Kim J.K., O'Mahony F., Lee E.Y., Luderer U., Levin E.R. Developmental phenotype of a membrane only estrogen receptor alpha (MOER) mouse. // J. Biol. Chem. 2009 V.284 pp. 3488-3495.

106. Pelletier G., Morel G. Immunoenzyme Techniques at the Electron Microscopical Level Immunolabelling for Electron Microscopy // Eds. J., Varndell I. Amsterdam: Elsevier, 1984. P. 83

107. Pischke M.S., Jones L.G., Otsuga D., Fernandez D.E., Drews G.N., Sussman M.R. An Arabidopsis histidine kinase is essential for megagametogenesis. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2002 V. 99 pp. 15800-15805.

108. Prinsen E., Kaminek M., van Onkelen H.A. Cytokinin biosynthesis: a black box? // Plant Growth Reg. 1997 V.23 pp.3-15.

109. Pogson BJ, Woo NS, Forster B, Small ID. Plastid signalling to the nucleus and beyond. // Trends Plant Sci. 2008 VI3 pp. 602-609.

110. Pratt W.B., Morishima Y., Murphy-M., Harrell M. Chaperoning of Glucocorticoid Receptors // in

111. Handbook of Experimental Pharmacology 2006 V.172 pp.111-138.

112. Quail P.H. Plant cell fractionation // Ann. Rev. Plant Physiol., 1979. V. 30 pp. 425^184.

113. Polya, G.M., Davis, A.W. Properties of a high-affinity cytokinin-binding protein from wheat germ. //

114. Planta. 1978 V. 139 pp. 139-147.

115. Rai D., Frolova A., Frasor J., Carpenter A.E., Katzenellenbogen B.S. Distinctive actions of membrane targeted versus nuclear localized estrogen receptors in breast cancer cells. // Mol. Endocrin. 2005 V.19 p.1606-1617.

116. Rashotte A.M., Carson S.D., To J.P., Kieber J.J. Expression profiling of cytokinin action in Arabidopsis. // Plant Physiol. 2003 V.132 pp. 1998-2011.

117. Razandi M., Oh P., Pedram A., Schnitzer J., Levin, E. R. ERs Associate with and Regulate the Production of Caveolin: Implications for Signaling and Cellular Actions // Mol. Endocrinol. 2002 V.16 pp. 100—115.

118. Roland J.C., Vian B. General Preparation and Staining of Thin Sections // Electron Microscopy of Plant Cells / Eds Hall J.L., Hawes C. London: Academic, 1991. P. 1-66.

119. Romanov, G.A., Taran, V.Ya, Chojka, L. & Kulaeva. Receptor-like cytokinin-binding protein(s) from barley leaves. // J. Plant Growth Regul.,1988 V. 7, pp. 1-17.

120. Romanov, G.A., Taran, V.Ya, Venis M.A. Cytokinin-binding protein from maize shoots // J Plant Physiol. 1990 VI36 pp.208-212.

121. Romanowska E, Drozak A. Comparative analysis of biochemical properties of mesophylland bundle sheath chloroplasts from various subtypes of C4 plants grown at moderate irradiance. //

122. Acta Biochimica Polonica 2006 V. 53 pp.709-719.

123. Rosen J., Miner J.N. The search for safer glucocorticoid receptor ligands. // Endocr. Rev. 2005 V.26 pp.452-464.

124. Sakai A., Kawano S., Kuroiwa T. Conversion of proplastids to amyloplasts in tobacco cultured cells is accompanied by changes in the transcriptional activities of plastid genes. // Plant Physiology 1992 V. 100 pp. 1062-1066.

125. Sakakibara H. Cytokinins: Activity, Biosynthesis and Translocation // Ann. Rev. Plant Biol. 2006 V.57 pp. 431-449.

126. Sanchez E.R., Toft D.O., SchlesingerM.J., Pratt W.B. Evidence thatthe90-kDa phospho-protein associated with the untransformed L-cell glucocorticoid receptor is a murine heat-shock protein. // JBiolChem (1985) V.260 p. 12398-12401

127. Santner A., Estelle M. Recent advances and emerging trends in plant hormone signalling. // Nature. 2009 V.459(7250) pp.1071-1078.

128. Schaaf MJ, Cidlowski JA. Molecular mechanisms of glucocorticoid action and resistance. // J Steroid Biochem Mol Biol 2002 V.83 pp.37-48.

129. Schaller G.E., Doi K., Hwang I., Kieber J.J., Khurana J.P., KurataN., Mizuno T., Pareek A., Shiu S.H., Wu P., Yip W.K. Nomenclature for two-component signaling elements of rice. // Plant Physiol. 2007 V.143 pp. 555-557.

130. Seo, H.-S., Kim, H.-Y., Jeong, J.-Y., Lee, S.-Y., Cho, M.J. & Bahk, J.-D. Molecular cloning and characterizashion of RGA1 encoding a G protein a subunit from rice (Oryza sativa L. IR-36). // Plant Mol. Biol. 1995, V. 27, pp. 1119-1131.

131. Shah B.H. and Catt K.J. Protein phosphatase 5 as a negative key regulator of Raf-1 activation. // Trends Endocrinol. Metab. 2006 V.17 pp.382-384.

132. Scheinman R.I., Gualberto A., Jewell C.M., Cidlowski J.A., Baldwin Jr. A.S. Characterization of mechanisms involved in transrepression of NF- B by activated glucocorticoid receptors. // Mol Cell Biol 1995 V.15 pp.943-953.

133. Sievers A, Kruse S, Kuo-Huang LL, Wendt M. Statoliths and microfilaments in plant cells. // Planta 1989 V. 179, pp. 275-278.

134. Siryaporn A., Goulian M. Cross-talk suppression between the CpxA-CpxR and EnvZ-OmpR two-component systems in E. coli. // Mol. Microbiol. 2008 V.70 pp. 494-506.

135. Skoog F and Miller C.O. Chemical regulation of growth and organ formation in plant tissue cultures in vitro.//Symp Soc Exp Biol 1957, V.ll p.l 18-131

136. Smigocki AC. Cytokinin content and tissue distribution in plants transformed by a reconstructed isopentenyl transferase gene. // Plant Mol. Biol. 1991 V.16 pp.105-115.

137. Sossountzov, L., Maldiney, R., Sotta, B., Subbagh, I., Habricot, Y., Bonner, M., Miginias, E. Immunocytochemical localization of cytokinins in Graigella Tomato and a side-shoot less mutant. // Planta. 1988 V. 175 pp. 291-304.

138. Stewart V. Biochemical Society Special Lecture. Nitrate- and nitrite-responsive sensors NarX and NarQ of proteobacteria. //Biochem. Soc. Trans. 2003 V.31 pp. 1-10.

139. Stewart V., Bledsoe PJ. Synthetic lac operator substitutions for studying the nitrate- and nitrite-responsive NarX-NarL and NarQ-NarP two-component regulatory systems of Escherichia coli K-12. //J. Bacteriol. 2003 V.185 pp.2104-2111.

140. Sussman, M.R., Kende, H. In vivo cytokinin binding to a particulate fraction of tobacco cells. // Planta. 1978 V. 140, pp. 251-259.

141. Szego C.M. and Davis J.S. Adenosine 3',5' monophosphate in rat uterus: acute elevation by estrogen. //ProcNatl Acad Sci USA 1967 V. 58 pp. 1711-1718.

142. Taiz L. and Zeiger E., Cytokinins: Regulators of Cell Division // in L. Taiz and E. Zeiger. Plant Physiology, 3rd ed 2002 Sunderland: Sinauer Associates, pp. 493-517

143. Takei K., Ueda N., Aoki K., Kuromori T., Hirayama T., Shinozaki K., Yamaya T., Sakakibara H. AtIPT3 is a key determinant of nitrate-dependent cytokinin biosynthesis in Arabidopsis. // Plant and Cell Physiology 2004 V. 45 pp. 1053-1062.

144. Takegami, T. & Yoshida, K. Isolation and purification of cytokininbinding protein from tobaccoleaves by affinity column chromatography. // Biochem. & Biophys. Res. Commun., 1975, V. 67, No. 2, pp. 782-789.

145. Tanaka Y, Suzuki T, Yamashino T, Mizuno T. Comparative studies of the AHP histidine-containing phosphotransmitters implicated in His-to-Asp phosphorelay in Arabidopsis thaliana. // Biosci Biotechnol Biochem. 2004 V. 68 pp. 462-465.

146. Taniguchi M., Kiba, T., Sakakibara H., Ueguchi C., Mizuno T., & Sugiyama T. Expression of Arabidopsis response regulator homologs is induced by cytokinins and nitrate. // FEBS Lett. 1998, V. 429, 259-269.

147. Timms B.G. Post-Embedding Immunogold Labeling for Electron Microscopy Using "LR White" Resin // Am. J. Anat. 1986. V. 175. P. 267-275.

148. Totta P., Acconcia F., Leone S., Cardillo I., Marino M. Mechanisms of naringenin-induced apoptotic cascade in cancer cells: involvement of estrogen receptor alpha and beta signalling. // IUBMB Life 2004 V.56 p.491—499.

149. To J.P.C. and Kieber J.J. Cytokinin signaling: two-components and more. //Trends in Plant Sciences 2008 V. 13 pp. 85-92.

150. Ueguchi C., Koizumi H., Suzuki T., Mizuno T. Novel family of sensor histidine kinase genes in Arabidopsis thaliana // Plant Cell Physiol., 2001. V. 42, pp. 231-235.

151. Ulrich L.E., Koonin E.V., Zhulin I.B. One-component systems dominate signal transduction in prokaryotes. // Trends Microbiol. 2005 V.13 pp 52-56.

152. Van Lammeren A.A.M. Developmental Morphology and Cytology of the Young Maize Embryo (Zea mays L.) //Acta Bot. Neerl. 1986. V. 35. P. 169-188.

153. Veach Y.K., Martin R.C., Mok D.W., Malbeck J., Vankova R., Mok M.C. O-glucosylation of cis-zeatin in maize. Characterization of genes, enzymes, and endogenous cytokinins. // Plant Physiol. 2003 V. 131 pp.1374-1380.

154. Volkmann D, Buchen B, Hejnowicz Z, Tewinkel M, Sievers A. Oriented movement of statoliths studied in a reduced gravitational field during parabolic flights of rockets. // Planta 1991 V. 185, pp. 153-161.

155. Wanner B.L. Is cross regulation by phosphorylation of two-component response regulator proteins important in bacteria? J Bacteriol. 1992 V.174 pp.2053-8.

156. Werner T., Ko"llmer I., Bartrina I., Hoist K., Schmulling T. New insights into the biology of cytokinin degradation. // Plant Biology 2006 V. 8 pp. 371-381.

157. Wolanin P.M., Thomason P.A., Stock J.B. Histidine protein kinases: key signal transducers outside the animal kingdom.// Genome Biol. 2002 3:REVIEWS3013.

158. Wiirzner R. Limiting-dilution cloning. // In Monoclonal Antibodies (Ed. Peters J.H., Baumgarten H.). Berlin: Springer-Verlag. 1992. pp. 203-205.

159. Yager J.D. and Davidson N.E. Estrogen carcinogenesis in breast cancer. // N. Engl. J. Med. 2006 V.354 pp.270-282

160. Yager J.D. and Chen J.Q. Mitochondrial estrogen receptors new insights into specific functions // Trends Endocrinol. Metab. 2007 V.18 pp. 89-91.

161. Zhou J, Cidlowski JA. The human glucocorticoid receptor: one gene, multiple proteins and diverse responses. // Steroids 2005, V. 70 pp. 407-417.

162. Zubko E., Adams C.J., Machachkova I., Malbeck J., Scollan C., Meyer P. Activation targeting identifies a gene from Petunia hybrida responcible for the production of active cytokinins in plants // The Plant J. 2002 V. 29 pp.797-808.