Исследование pH-оптимума активности амилаз Leptinotarsa decemlineata методом зимографии | Статья в журнале «Молодой ученый»

Библиографическое описание:

Камалетдинова Р. Н., Турумтаева Г. Б., Цветков В. О., Шпирная И. А., Ибрагимов Р. И. Исследование pH-оптимума активности амилаз Leptinotarsa decemlineata методом зимографии // Молодой ученый. — 2015. — №9.2. — С. 31-32. — URL https://moluch.ru/archive/89/18402/ (дата обращения: 15.10.2018).

Методом электрофореза с иммобилизованным субстратом исследован рН-оптимум активности различных форм пищеварительных амилаз личинок Leptinotarsadecemlineata. Проведен денситометрический анализ результатов разделения, позволяющий количественно оценить активность ферментов. Показаны различия в характере и величине рН-оптимума активности различных форм фермента насекомых, что может являться одной из предпосылок молекулярной адаптации вредителей.

Ключевые слова:колорадский жук, амилазы, зимография, оптимум pH.

By electrophoresis with immobilized substrate was investigated pH optimum of activity of various forms of digestive amylases of Leptinotarsa decemlineata larvae. A densitometric analysis of gels that allowed quantifying the activity of enzymes wasperformed.The differences in the type and value of the pH optimum of various forms of insects’ amylases may be a theoretical background for molecular adaptation of pests.

Keywords: Leptinotarsa decemlineata, amylase, zymography, pH optimum.

 

Одной из актуальных задач современного сельского хозяйства является исследование гидролитических ферментов пищеварительного тракта насекомых-вредителей. Гидролитические ферменты играют ключевую роль во взаимодействии насекомых с растениями, позволяя насекомому эффективно перерабатывать растительную пищу. Особого внимания заслуживает изучение состава и свойств амилолитических ферментов, так как амилазы являются одними из наиболее активных карбогидраз колорадского жука [1].

Как известно из литературных данных, амилазы колорадского жука проявляют активность в относительно широком диапазоне значений кислотности среды [2]. Ранее в нашей лаборатории были проведены работы по выяснению молекулярного состава и оптимума рН суммарного препарата амилаз личинок, которые показали, что амилазы представлены тремя формами с различной молекулярной массой и рН-оптимумом от 5 до 7. В нашей работе были проведены эксперименты, направленные на уточнение и выяснение оптимумов рН отдельных форм амилаз насекомых. Для определения оптимума рН амилаз мы проводили электрофоретическое разделение ферментов в иммобилизованном субстрате (зимография) в денатурирующих условиях с последующей ренатурацией при различных значениях рН. Для получения экстрактов использовали супернатант гомогената личинок колорадского жука. К супернатанту добавляли равный объем буфера для образцов, содержащего однократный трис-глициновый электродный буфер, глицерин (20%), SDS (0,1%) и β-меркаптоэтанол (0,1%). Образцы прогревали в течение 20 минут при 70 ºС.

Полученные после окрашивания изображения гелей переводили в черно-белый режим и анализировали с использованием компьютерной программы для денситометрии, написанной в нашей лаборатории. Полученные числа переводили в единицы ферментативной активности (калибровка по амилазе Bacillus subtilis) и проводили статистическую обработку.

Рис. 1. Зависимость ферментативной активности амилаз личинок колорадского жука от величины рН. 1 – высокомолекулярная форма фермента, 2 – форма со средним значением молекулярной массы, 3 – низкомолекулярная форма.

 

Максимальная активность высокомолекулярной и низкомолекулярной форм фермента отмечена при рН 6,0, форма со средним значением молекулярной массы имеет оптимум активности при рН 6,4. По этому показателю амилазы жука существенно не отличаются от описанных в литературе амилолитических ферментов микроороганизмов и различных животных, в т.ч.­ насекомых и млекопитающих. Как известно, молекулярный состав гидролитических ферментов насекомых-вредителей может претерпевать изменения под действием факторов внешней среды, в частности, ингибиторов кормовых растений [3]. По-видимому, различия исследованных амилолитических ферментов по рН-оптимуму функциональной активности могут быть одним из факторов адаптации насекомых к защитным механизмам растений.

 

Литература:

1.      Рябченко Н.А., Никитин Н.И. Влияние пищевого фактора на микроэволюцию колорадского жука. Вестн., Днепропетровск. ун-та., 2006. Т.1. С. 165-171.

2.      Цветков В.О., Шпирная И.А., Валиахметова К.И., Яруллина Л.Г., Ибрагимов Р.И. Физико-химическая и экологическая характеристика амилолитических ферментов колорадского жука, Известия Самарского научного центра Российской академии наук, 2013, Т.15., №3 (5)., С. 1498-1501.

3.     Brunelle F, Cloutier C, Michaud D // Arch Insect Biochem Physiol. 2004. № 55. Р. 103–113.

Основные термины (генерируются автоматически): колорадский жук, фермент, амилаза, SDS, иммобилизованный субстрат, низкомолекулярная форма, молекулярный состав, молекулярная масса.


Ключевые слова

колорадский жук, амилазы, зимография, оптимум pH

Похожие статьи

Исследование возрастной динамики активности амилаз...

Методом электрофореза с иммобилизованным субстратом исследован молекулярный состав и различия в активности различных форм пищеварительных амилаз личинок Leptinotarsa decemlineata.

Основные аспекты иммобилизации ферментов на примере липаз

В противоположность этому подходу, ферменты, иммобилизованные без носителя, не нуждаются в дополнительной неактивной массе. Ниже рассмотрены основные техники, применяемые для иммобилизации ферментов: адсорбция...

Биотехнологический потенциал микромицетов как продуцентов...

Ферменты этого микромицета не способны гидролизовать хромогенный пептидный субстрат протеина С напрямую, однако реакция с

Он представляет собой негликозилированный белок с узкой субстратной специфичностью по отношению к протеину С, молекулярной массой 33 кДа...

Молекулярно-генетический анализ полиморфизма...

Для данного локуса были подобраны и заказаны праймеры следующего состава

Рис. 1. Результат электрофореза ампликонов в агарозном геле: образцы 1,2 — ампликоны метиса; 3 — бассет хаунд 1; 4.5 — бассет хаунд 2; 6 — чихуахуа; М — маркер молекулярных масс.

Молекулярно-генетические аспекты канцерогенеза в толстой кишке

Данная форма рака наиболее часто встречается в развитых странах, занимая в структуре

Чрезмерная очистка углеводов приводит к снижению массы невсасываемой целлюлозы

Молекулярно-генетические исследования выявили делецию в длинном плече 5-й хромосомы...

Особенности действия квасильного раствора | Статья в журнале...

Установлены молекулярные веса, например, пепсина 35 000, папаина 27 000.

Механизм ферментативных процессов связан с явлениями адсорбции субстрата на поверхности фермента.

Молекулярно-генетические аспекты селекции животных

ген, мясная продуктивность, полиморфизм гена, селекция животных, рецептор, рост, биологическая активность, желательный генотип, живая масса, молекулярная диагностика.

Использование активности лактатдегидрогеназы в клинической...

Лактатдегидрогеназа (ЛДГ) — это фермент, катализирующий реакцию образования пировиноградной кислоты из молочной кислоты, а также обратную реакцию.

Принцип метода основан на отличии спектров поглощения восстановленной (НАДН) и окисленной (НАД) форм...

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle

Похожие статьи

Исследование возрастной динамики активности амилаз...

Методом электрофореза с иммобилизованным субстратом исследован молекулярный состав и различия в активности различных форм пищеварительных амилаз личинок Leptinotarsa decemlineata.

Основные аспекты иммобилизации ферментов на примере липаз

В противоположность этому подходу, ферменты, иммобилизованные без носителя, не нуждаются в дополнительной неактивной массе. Ниже рассмотрены основные техники, применяемые для иммобилизации ферментов: адсорбция...

Биотехнологический потенциал микромицетов как продуцентов...

Ферменты этого микромицета не способны гидролизовать хромогенный пептидный субстрат протеина С напрямую, однако реакция с

Он представляет собой негликозилированный белок с узкой субстратной специфичностью по отношению к протеину С, молекулярной массой 33 кДа...

Молекулярно-генетический анализ полиморфизма...

Для данного локуса были подобраны и заказаны праймеры следующего состава

Рис. 1. Результат электрофореза ампликонов в агарозном геле: образцы 1,2 — ампликоны метиса; 3 — бассет хаунд 1; 4.5 — бассет хаунд 2; 6 — чихуахуа; М — маркер молекулярных масс.

Молекулярно-генетические аспекты канцерогенеза в толстой кишке

Данная форма рака наиболее часто встречается в развитых странах, занимая в структуре

Чрезмерная очистка углеводов приводит к снижению массы невсасываемой целлюлозы

Молекулярно-генетические исследования выявили делецию в длинном плече 5-й хромосомы...

Особенности действия квасильного раствора | Статья в журнале...

Установлены молекулярные веса, например, пепсина 35 000, папаина 27 000.

Механизм ферментативных процессов связан с явлениями адсорбции субстрата на поверхности фермента.

Молекулярно-генетические аспекты селекции животных

ген, мясная продуктивность, полиморфизм гена, селекция животных, рецептор, рост, биологическая активность, желательный генотип, живая масса, молекулярная диагностика.

Использование активности лактатдегидрогеназы в клинической...

Лактатдегидрогеназа (ЛДГ) — это фермент, катализирующий реакцию образования пировиноградной кислоты из молочной кислоты, а также обратную реакцию.

Принцип метода основан на отличии спектров поглощения восстановленной (НАДН) и окисленной (НАД) форм...

Задать вопрос