МЕХАНИЗМ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ КАЛЬЦИЕВОЙ СИГНАЛЬНОЙ СИСТЕМЫ У РАСТЕНИЙ ПРИ ДЕЙСТВИИ ТЕПЛОВОГО СТРЕССА. РОЛЬ МИТОХОНДРИЙ В ЭТОМ ПРОЦЕССЕ

摘要

Мягкий тепловой стресс индуцирует экспрессию белков теплового шока (БТШ), которые защищают растения от гибели при повреждающем тепловомвоздействии. Предполагалось, что появление в клетке денатурированных белков является триггером запуска экспрессии БТШ, но полученные в последнее время результаты показывают, что денатурация белков не является обязательным условием для этого процесса. В данной работе обсуждается гипотетический механизм активации экспрессии БТШ при действии теплового стресса, который активируется в результате кратковременного повышения уровня Са~(2+) в цитозоле. Согласно предлагаемой гипотезе, длительное повышение уровня Са~(2+) оказывает отрицательный эффект на экспрессию БТШ. Поэтому кальций транспортируется из цитозоля во внутриклеточные компартменты, в том числе, в митохондрии. Поступление Са~(2+) в митохондрии сопровождается гиперполяризацией внутренней митохондриальной мембраны и усилением продукции активных форм кислорода.В условиях мягкого теплового стресса усиление продукции АФК способствует активации экспрессии БТШ, но в условиях жесткого теплового шока это является причиной гибели растений. Таким образом, митохондрии, а также, возможно, другие органеллы, регулируя содержание Са~(2+) в цитозоле и продукцию АФК, определяют жизнь и смерть растительной клетки при тепловом воздействии.