Urszula SKALSKA, Ewa KONTNY

Właściwości regeneracyjne i komórek macierzystych z tkanki tłuszczowej

Streszczenie: Badania nad medycznym zastosowaniem mezenchymalnych komórek macierzystych z tkanki tłuszczowej są obecnie bardzo intensywne. Wiele nadziei wiąże się z regeneracyjnymi i immunomodulacyjnymi możliwościami tych komórek. Niniejszy artykuł stanowi przegląd literatury na temat komórek mezenchymalnych z tkanki tłuszczowej, ich potencjału do odtwarzania wielu rodzajów tkanek oraz modulowania odpowiedzi odpornościowej organizmu. Krótko opisano również fenotyp, występowanie i warunki izolacji, jednakże główny nacisk położony został na możliwości klinicznego zastosowania tych komórek.

Słowa kluczowe:  mezenchymalne komórki macierzyste tkanki tłuszczowej, regeneracja, różnicowanie, immunomodulacja,  tkanka tłuszczowa, zastosowanie medyczne

[Postępy Biologii Komórki 2011; 38: 363–378]

next index of volumes table of contents wersja polska


Katarzyna ROSZEK, Joanna CZARNECKA, Michał KOMOSZYŃSKI

Ependyma i subependyma mózgu dorosłych ssaków źródłem neuralnych komórek macierzystych

Streszczenie: Mózg dorosłych ssaków, w tym człowieka, zachowuje zdolność wytwarzania zarówno komórek glejowych, jak i neuronów w procesie neurogenezy. Jest on możliwy dzięki obecności neuralnych komórek macierzystych w tzw. strefach neurogennych. Intensywność procesu neurogenezy jest zdecydowanie najwyższa w obrębie warstwy subependymalnej, będącej częścią strefy okołokomorowej komór bocznych mózgu. Także komórki ependymalne, tworzące zewnętrzną wyściółkę komór bocznych, mogą różnicować się w komórki układu nerwowego. Komórki ependymalne (ependymocyty) powstają z gleju promienistego w okresie zarodkowym i wczesnym okresie postnatalnym. Ependymocyty dorosłych ssaków dają początek migrującym komórkom, które różnicują się zarówno w astrocyty, jak i w neurony. Ponadto komórki ependymalne cechuje ekspresja markerów komórek neuroprogenitorowych, takich jak: Sox2 czy nestyna oraz CD133 – markera komórek macierzystych tkanek dorosłych organizmów. Subependyma jest zróżnicowaną strefą zbudowaną z kilku rodzajów komórek zlokalizowanych pod jednorodną warstwą komórek ependymalnych. Liczne badania wskazują, że subependymalne astrocyty, wykazujące ekspresję glejowego kwaśnego białka włókienkowego (GFAP), stanowią populację komórek proliferujących i mają cechy neuralnych komórek macierzystych. Strefa subependymalna stanowi niszę dla neuralnych komórek macierzystych, komórek prekursorowych (progenitorowych) neuronów i gleju oraz neuroblastów i glioblastów, czyli niedojrzałych neuronów i komórek glejowych. Ependyma wraz z warstwą subependymalną mogą więc być bogatym źródłem neuralnych komórek macierzystych. Neuralne komórki macierzyste – NSCs (neural stem cells) to pierwotne komórki cechujące się nieograniczoną zdolnością do samoodnawiania, a także różnicowania w jedną z trzech linii komórek układu nerwowego, tj. neurony, oligodendrocyty i astrocyty. Hodowla in vitro neuralnych komórek macierzystych wyizolowanych z obszarów neurogenicznych mózgu ssaków możliwa jest w dwóch systemach: w postaci hodowli jednowarstwowych (ang. monolayer system) oraz hodowli neurosfer. Neurosfery w hodowli in vitro są sferycznymi lub elipsoidalnymi strukturami złożonymi z kilkuset komórek w otoczce bogatej w składniki macierzy zewnątrzkomórkowej. Komórki neurosfer różnią się wielkością, obecnością ziarnistości w cytosolu, liczbą mitochondriów i mogą znajdować się w różnych fazach cyklu komórkowego. Neurosfery to wysoce złożone struktury biologiczne, w których w tym samym czasie zachodzą procesy fagocytozy, mitozy, apoptozy, a nawet nekrozy. Szacunki dotyczące odsetka NSCs w neurosferach wskazują, że jest ich zaledwie 0,16%. W warunkach fizjologicznych procesy proliferacji i różnicowania neuralnych komórek macierzystych są precyzyjnie regulowane przez różnorodne oddziaływania i systemy sygnalizacji w obrębie niszy. W artykule omówiono jedynie najlepiej poznane cząsteczki i szlaki sygnałowe. Odtworzenie zawiłych zależności i pełna charakterystyka czynników i szlaków sygnałowych tworzących nisze dla NSCs jest ciągle wyzwaniem dla badaczy. Dopiero kompleksowe poznanie i zrozumienie tych złożonych mechanizmów pozwoli na pełną kontrolę wzrostu i różnicowania neuralnych komórek macierzystych w hodowlach in vitro. To z kolei umożliwi wykorzystanie NSCs do leczenia chorób neurodegeneracyjnych, m.in. choroby Alzheimera, choroby Parkinsona oraz urazów i udarów mózgu.

Słowa kluczowe:  ependyma, subependyma, neuralne komórki macierzyste, neurosfery, kontrola różnicowania

[Postępy Biologii Komórki 2011; 38: 379–393]

next index of volumes table of contents wersja polska


Maciej KWIATEK, Anna KWAŚNIEWSKA

Rola komórek T regulatorowych w ciąży

Streszczenie: Limfocyty T regulatorowe CD4+/CD25+ (TREG) odgrywają kluczową rolę w rozwoju tolerancji immunologicznej w ciąży pozwalając na rozwój obcoantygenowego płodu w łonie matki. TREG, aktywowane na skutek kontaktu z ojcowskimi antygenami przy współudziale czynników hormonalnych, regulują odpowiedź immunologiczną poprzez bezpośredni kontakt komórka-komórka, a także przez wytwarzanie cytokin. Populacja TREG rozrasta się w trakcie  ciąży, co można stwierdzić zarówno w krążeniu matczynym, jak i w doczesnej. W macicy, na styku środowiska matki i płodu TREG wraz z innymi komórkami immunokompetentnymi pobudzają ekspresję różnych regulatorowych molekuł, takich jak: TGF-b, LIF czy HO-1, tworząc specyficzne mikrośrodowisko sprzyjające tolerancji immunologicznej. Badania na modelach zwierzęcych wykazały, iż zmniejszona liczba lub upośledzona funkcja CD4+/CD25+ komórek T prowadzi do poważnych zaburzeń w procesie implantacji, sprzyja poronieniom, a także ma udział w patogenezie stanu przedrzucawkowego.

Słowa kluczowe:  komórki T regulatorowe CD4+/CD25+, ciąża

[Postępy Biologii Komórki 2011; 38: 395–406]

next index of volumes table of contents wersja polska


Agnieszka CHYRA, Katarzyna GAWEŁ, Joanna CICHY

Chemeryna – nowy regulator procesów metabolicznych i odpornościowych

Streszczenie: Chemeryna to niedawno odkryty ligand dla receptora serpentynowego CMKLR1 (chemokine receptor like-1), obecnego między innymi na powierzchni plazmacytoidalnych komórek dendrytycznych, makrofagów oraz komórek NK. Syntetyzowana w komórkach wątroby nieaktywna prochemeryna krąży w krwioobiegu i ulega proteolitycznej aktywacji w miejscu toczącej się reakcji zapalnej. Aktywna chemeryna jest silnym chemoatraktantem dla komórek CMKLR1+. Ze względu na swe właściwości chemotaktyczne względem wyspecjalizowanych populacji leukocytów chemerynę uważa się za istotny czynnik regulujący przebieg chorób charakteryzujących się przewlekłym stanem zapalnym, takich jak: łuszczyca, toczeń rumieniowaty układowy oraz liszaj płaski. Najnowsze doniesienia pokazują, że regulacja migracji komórek układu odporności nie jest jedyną funkcją chemeryny. Białko to jest produkowane także przez komórki tkanki tłuszczowej i wpływa na funkcje adipocytów, takie jak: różnicowanie, indukowane przez insulinę pobieranie glukozy czy lipoliza. Będąc jednocześnie chemoatraktantem i adipokiną chemeryna jest więc potencjalnym czynnikiem biorącym udział w przebiegu chorób metabolicznych, którym towarzyszy chroniczny stan zapalny o niskim nasileniu i akumulacja makrofagów. Analiza surowiczego stężenia chemeryny wykazała znaczne różnice w poziomie tego białka między pacjentami cierpiącymi na otyłość i cukrzycę typu 2 a osobami zdrowymi. Poziom krążącej chemeryny koreluje także z wieloma cechami charakterystycznymi dla zespołu metabolicznego, takimi jak: wysoki wskaźnik BMI, podwyższony poziom trójglicerydów oraz podwyższone ciśnienie tętnicze krwi. Niniejszy artykuł podsumowuje aktualną wiedzę na temat struktury i funkcji chemeryny, ze szczególnym podkreśleniem jej roli w regulacji zarówno odpowiedzi immunologicznej, jak i  procesów metabolicznych.

Słowa kluczowe:  chemeryna, CMKLR1, chemoatraktant, adipokina

[Postępy Biologii Komórki 2011; 38: 407–421]

next index of volumes table of contents wersja polska


Ewelina ROGALA, Aldona NOWICKA, Iwona WERTEL, Grzegorz POLAK, Rafał TARKOWSKI, Józef KOTARSKI, Jan KOTARSKI

Limfocyty Th17 nowym sojusznikiem w walce z rakiem jajnika?

Streszczenie: Limfocyty Th17 należą do zidentyfikowanej niedawno, subpopulacji pomocniczych limfocytów T. Cechą charakterystyczną tych komórek jest wydzielanie IL-17 (IL-17A), która pobudza produkcję cytokin odpowiedzialnych za migrację leukocytów, zwłaszcza neutrofili i rozwój szybkiej reakcji zapalnej w miejscu wniknięcia drobnoustrojów. Do innych cytokin wydzielanych przez limfocyty Th17 należą: TNF-a, IL-1b, IL-6 i IL-22. Odkrycie limfocytów Th17 dało początek licznym badaniom nad mechanizmami prowadzącymi do różnicowania się komórek CD4+ w kierunku nowej subpopulacji i pozwoliło na zdefiniowanie czynników warunkujących rozwój  tej  linii. Mysie komórki Th17 różnicują się  w obecności TGF-b, IL-6 i IL-21, natomiast powstawaniu ludzkich limfocytów Th17 sprzyjają TGF-b, IL-1b, IL-2 w połączeniu z IL-6, IL-21 lub IL-23. Limfocyty Th17 są obecnie przedmiotem intensywnych badań dotyczących ich roli w patogenezie wielu chorób autoimmunologicznych, zapalnych i alergicznych. Coraz więcej uwagi poświęca się także ich roli w odporności przeciwnowotworowej. Mimo że wykazano obecność limfocytów Th17 w mikrośrodowisku raka jajnika, jednak nadal nie określono ich wpływu na rozrost komórek nowotworowych. Kontrowersje wokół roli Th17 w patogenezie różnego rodzaju nowotworów sugerują, że IL-17 może działać przeciwnowotworowo lub przeciwnie sprzyjać rozwojowi guzów. Istotnym mechanizmem warunkującym rozrost guza nowotworowego, w którym limfocyty Th17 odgrywają zasadniczą rolę, jest angiogeneza i działalność prozapalna. Równo-cześnie wiele danych wskazuje na to, że podwyższona ekspresja IL-17 może przemawiać za przeciwnowotworowym działaniem limfocytów Th17. Dokładne poznanie biologii limfocytów Th17, mechanizmów ich różnicowania i supresji wymaga dalszych badań, których wyniki pozwolą na opracowanie nowych metod terapii przeciwnowotworowej.

Słowa kluczowe:
  limfocyty Th17, interleukina 17, rak jajnika, odpowiedź przeciwnowotworowa
[Postępy Biologii Komórki 2011; 38: 423–433]

next index of volumes table of contents wersja polska


Barbara ŻYŻYŃSKA-GRANICA

Interleukina 15 – co już wiemy?  Budowa, receptory i inhibitory

Streszczenie: Interleukina 15 (IL-15) jest cytokiną o plejotropowym działaniu, wykazującą szerokie spektrum aktywności. Znacząca rola IL-15 w patogenezie procesów zapalnych, autoimmunologicznych, zakaźnych i nowotworowych sugeruje możliwość interwencji terapeutycznej polegającej na blokowaniu aktywności biologicznej tej cytokiny. Dotychczas stosowane metody blokowania IL-15 opierają się na uzyskiwaniu przeciwciał blokujących jej aktywność, skierowanych przeciwko IL-15 lub jej receptorowi, oraz na modyfikacjach prowadzących do uzyskania rozpuszczalnego receptora lub zmutowanej cząsteczki IL-15, wykazujących właści-wości kompetycyjnego antagonisty. Stosuje się również inne związki nie oddziaływujące bezpośrednio z elementami kompleksu IL-15 i jej receptora. Żadna z tych strategii nie została jednak wprowadzona do szerokiego stosowania klinicznego. Nowe perspektywy dla badań, których celem jest stworzenie metody skutecznej i wybiórczej inhibicji IL-15, stworzyło wyznaczenie dokładnej struktury kompleksu IL-15 i jej receptora i poznanie najważniejszych elementów budowy tych białek, biorących udział w ich wzajemnym oddziaływaniu. W artykule omówiono budowę IL-15 i jej receptora oraz sposób ich wzajemnego wiązania, a także przedstawiono przegląd najważniejszych badań dotyczących inhibicji IL-15.

Słowa kluczowe:  cytokina; interleukina 15; podjednostka ? receptora interleukiny 15; antagonista; przeciwciało

[Postępy Biologii Komórki 2011; 38: 435–452]

next index of volumes table of contents wersja polska


Patrycja WIZIŃSKA, Piotr DZIĘGIEL

Mikrodysekcja laserowa – nowoczesna technika wykorzystywana w biologii molekularnej

Streszczenie: Analizy molekularne przeprowadzane są najczęściej na hetero-gennym materiale biologicznym, a uzyskane w ten sposób wyniki obrazują stan rzeczy istniejący w różnych typach komórek, czyli również w komórkach niebędących obiektem naszego zainteresowania. Niniejszy artykuł ma na celu zapoznać czytelnika z techniką precyzyjnego pozyskiwania materiału do badań molekularnych, jaką jest mikrodysekcja laserowa. Metoda ta umożliwia pozyskanie nawet pojedynczych komórek z heterogennego materiału w stanie prawie niezmienionym pod względem zarówno morfologicznym, jak i biochemicznym. Niniejsze opracowanie stanowi streszczenie wiedzy o rodzajach mikrodysekcji laserowej, ogólnych zasadach ich działania oraz przykładach ich zastosowania.

Słowa kluczowe: mikrodysekcja laserowa, biologia molekularna

[Postępy Biologii Komórki 2011; 38: 453–465]

poprzedni next index of volumes table of contents wersja polska


Ewa KACPRZYŃSKA, Izabela MACIEJEWSKA

Komórki macierzyste pochodzenia zębowego. Możliwości zastosowania we współczesnej stomatologii i potencjalne kierunki rozwoju – przegląd piśmiennictwa

Streszczenie: Komórki macierzyste o mezenchymalnym rodowodzie znajdują coraz szersze zastosowanie do sterowanej regeneracji tkanek dlatego wyzwaniem współczesnej stomatologii staje się wykorzystanie komórek macierzystych izolowanych z miazgi ludzkiego zęba do sterowanej regeneracji zębiny. Badania prowadzone in vitro i in vivo oraz szczegółowa analiza molekularna świadczą o istnieniu takiej możliwości. Obecnie z powodzeniem wykorzystuje się komórki izolowane ze szpiku kostnego do leczenia zespołów autoimmunologicznych oraz chorób nowotworowych. Pomimo iż komórki szpiku kostnego znalazły zastosowanie kliniczne, to obciążający pacjenta sposób ich izolacji skłania do podejmowania prób pozyskania komórek macierzystych z innych, bardziej dostępnych źródeł. Zastosowanie metod badawczych biologii molekularnej wykazało, że źródłem multipotencjalnych komórek macierzystych może być miazga zęba. Właściwie kontrolowana stymulacja środowiska hodowli komórkowej inicjuje różnicowanie komórek macierzystych miazgi zęba w odontoblasty. W warunkach in vivo komórki te tworzą zębinę oraz kompleks miazga-zębina. Spodziewamy się, że w przyszłości wykorzystanie komórek macierzystych z miazgi zęba stworzy możliwość odbudowy zmineralizowanych tkanek zęba z zastosowaniem biologicznych materiałów odtwórczych. Na podstawie przeglądu najnowszego piśmiennictwa dokonano charakterystyki komórek macierzystych izolowanych z miazgi ludzkich zębów oraz wskazano możliwości ich wykorzystania dla celów stomatologicznych. Ponadto, porównano komórki miazgi zęba z komórkami pochodzącymi ze szpiku kostnego.

Słowa kluczowe:
  komórki macierzyste, sterowana regeneracja tkanek, odontoblasty

[Postępy Biologii Komórki 2011; 38:
467–473]

poprzedni next index of volumes table of contents wersja polska



Krystyna FILIPIAK, Agnieszka MALIŃSKA, Michał NOWICKI, Dariusz KRUPA, Maciej ZABEL 

Innowacyjne metody archiwizacji, prezentacji i udostępniania preparatów histologicznych na przykładzie funkcjonowania Centrum Archiwizacji Obrazów Morfologicznych 

Streszczenie: Dynamiczny rozwój nauk technicznych i technik informatycznych pozwala obecnie na pozyskiwanie obrazów mikroskopowych preparatów histologicznych, nie tylko przy użyciu kamer cyfrowych, ale również wyspecjalizowanych urządzeń zwanych skanerami. Sprzężenie komputera i urządzenia magazynującego zeskanowane obrazy wirtualnych preparatów wraz ze specjalistycznym oprogramowaniem określa się mianem wirtualnego mikroskopu. Umożliwia on zarówno obserwację panoramiczną preparatu, jak i szczegółową analizę wybranego fragmentu tkanki przy większym powiększeniu. W wielu jednostkach naukowo-dydaktycznych wykorzystuje się wirtualną mikroskopię do celów kształcenia. W roku akademickim 2009/2010 Katedra i Zakład Histologii i Embriologii Uniwersytetu Medycznego w Poznaniu, jako jedna z pierwszych jednostek naukowo-dydaktycznych w Polsce, stworzyła bazę wirtualnych preparatów wykorzystywaną do celów edukacyjnych. Dotychczas zgromadzono ponad 130 obrazów, które skatalogowano w 24 tematycznych folderach udostępnianych studentom medycyny uczestniczącym w zajęciach dydaktycznych z zakresu histologii, embriologii i cytofizjologii. Drugą gałęzią wykorzystującą wirtualną mikroskopię jest telepatologia. Powiązanie cyfrowych obrazów z technikami internetowymi wytycza nowe kierunki dla laboratoriów histologicznych czy patologicznych poprzez stworzenie możliwości korzystania z platform internetowych oferujących dostęp do wirtualnych mikroskopów i wirtualnych preparatów. W czerwcu 2011 roku w Centrum Archiwizacji Obrazów Morfologicznych i Cyfrowej Bazy Danych Obrazów Mikroskopowych w Katedrze i Zakładzie Histologii i Embriologii Uniwersytetu Medycznego w Poznaniu uruchomiona została platforma internetowa (www.caom.pl) mająca na celu udostępnienie centralnej bazy danych preparatów mikroskopowych obejmujących prawidłowe obrazy histologiczne narządów oraz rzadkie i nietypowe zmiany chorobowe (w tym nowotworowe).

Słowa kluczowe: wirtualna mikroskopia, wirtualny preparat, telepatologia

[Postępy Biologii Komórki 2011; 38: 475–489]

poprzedni next index of volumes table of contents wersja polska


Adam MOL, Magdalena STOLAREK  

Indukowane mutagenami uszkodzenia dnai mechanizmy ich powstawania

Streszczenie: Genomy wszystkich organizmów są bardzo stabilne. DNA jest powielany podczas fazy S cyklu komórkowego i przekazywany do potomnych komórek. Jest to ważny proces dla prawidłowego funkcjonowania organizmu i zachowania w niezmienionej formie materiału genetycznego. Nieustanne oddziaływanie różnych czynników endogennych i egzogennych na organizm prowadzi do powstawania różnego rodzaju uszkodzeń DNA. Reaktywne metabolity powstające w komórkach oraz nieprawidłowości w replikacji i rekombinacji DNA należą do czynników endogennych powodujących powstawanie spontanicznych zmian w DNA. Natomiast egzogennymi mutagenami mogą być czynniki chemiczne, m.in.: analogi zasad, związki alkilujące i aromatyczne oraz czynniki fizyczne, takie jak: światło UV, czy promieniowanie jonizujące. Do uszkodzeń wywoływanych przez te czynniki należy m.in. modyfikacja zasad azotowych, np. alkilacja i oksydacja, utrata zasady azotowej, tworzenie się dimerów cyklobutylowych, powstawanie uszkodzeń 6–4 pęknięć nici DNA oraz tworzenie się wiązań wewnątrz i między nićmi DNA. Uszkodzenia te mogą wywoływać genotoksyczny lub cytotoksyczny efekt w komórkach organizmu. Powstałe mutacje mają neutralny lub szkodliwy efekt na organizm, jednak mogą mieć one także pozytywny wpływ na rozwój organizmu. W takim przypadku mutant może wykazywać lepsze przystosowanie do niekorzystnych warunków środowiskowych i zwiększoną żywotność w porównaniu z formą wyjściową. W mutagenezie wykorzystuje się różne czynniki chemiczne i fizyczne do zwiększania częstotliwości występowania mutacji zarówno dla celów poznawczych, jak i hodowli roślin.

Słowa kluczowe:
  uszkodzenia DNA, mutageny chemiczne, mutageny fizyczne, mutacje indukowane, mutageneza

[Postępy Biologii Komórki 2011; 38:
491–505]

poprzedni next index of volumes table of contents wersja polska


Łukasz RĄPAŁA, Rafał STARZYŃSKI, Piotr TRZECIAK, Anna Maria DUSZEWSKA

Budowa i funkcje jajowodowo specyficznej glikoproteiny 1

Streszczenie: Jajowodowo specyficzna glikoproteina 1 (OVGP1) zwana również pOSP, MUC-9, sOP92, EAP, EGP i OGP jest białkiem wytwarzanym przez komórki wydzielnicze nabłonka jajowodu u wielu gatunków ssaków. OVGP1 po uwolnieniu do płynu jajowodowego uczestniczy w procesie końcowego dojrzewania oocytów, w dokończeniu kapacytacji plemników, zapłodnieniu oocytów oraz wspomaga wczesny rozwój zarodka. Sekrecja i synteza OVGP1 jest ściśle kontrolowana przez hormony steroidowe wytwarzane przez jajniki i jest zależna od fazy cyklu płciowego. Badania molekularne nad OVGP1 wykazały konserwatyzm tego białka zarówno sekwencji nukleotydowej, jak i aminokwasowej. Główne różnice międzygatunkowe dotyczą regionu C terminalnego, w obrębie którego występują delecje, insercje oraz tandemowe powtórzenia z miejscami N- i O-glikozylacji. Reszty cukrowe przyłączone do OVGP1 chronią białko oraz wpływają na jego specyficzność i aktywność. Również inne modyfikacje potranslacyjne (fosforylacja, przyłączanie siarczanów, kwasu sjalowego) wpływają na różnorodność działania jajowodowo specyficznej glikoproteiny 1.

Słowa kluczowe:
 OVGP1, OGP, MUC 9, oocyt, plemnik, zarodek

[Postępy Biologii Komórki 2011; 38:
507–516]

poprzedni next index of volumes table of contents wersja polska


Katarzyna KABAŁA

Struktura i regulacja aktywności roślinnych wakuolarnych H+-ATPaz

Streszczenie: Roślinne wakuolarne H+-ATPazy (V-ATPazy) stanowią klasę białek błonowych, których podstawową fizjologiczną funkcją jest pompowanie protonów do wnętrza wakuoli przy udziale energii pochodzącej z rozkładu ATP, a w konsekwencji generowanie siły protonomotorycznej i napędzanie procesów transportu wtórnego przez tonoplast. V-ATPazy należą do filogenetycznie najstarszych i najbardziej skomplikowanych pod względem struktury pomp protonowych. Zbudowane są z podjednostek zgrupowanych w dwa sektory: peryferyjny V1, składający się z 8 podjednostek A-H, odpowiedzialny za hydrolizę ATP oraz błonowy V0, w obrębie którego wyróżnia się podjednostki a, c, c”, d i e, uczestniczący w transporcie protonów. Analiza genomu Arabidopsis thaliana (rzodkiewnika) wykazała, że 13 podjednostek V-ATPazy kodowane jest przez 28 genów VHA, co sugeruje, że poszczególne izoformy podjednostek i różne kompleksy V-ATPazy mogą funkcjonować w określonych organach, tkankach, w różnych warunkach fizjologicznych czy stanach rozwojowych. Aktywność roślinnych V-ATPaz podlega regulacji zarówno na poziomie genetycznym, jak i potranslacyjnym, w wyniku odwracalnej fosforylacji, modyfikacji oksydoredukcyjnych lub modyfikacji indukowanych zmianami w składzie lipidowym błony. W odpowiedzi na czynniki stresowe aktywność enzymu może być modulowana zarówno na poziomie ekspresji poszczególnych podjednostek, jak i zmian w strukturze, dlatego V-ATPazę określa się często mianem „eko-enzymu”. Liczne badania potwierdzają, że V-ATPaza uczestniczy w adaptacji roślin do niekorzystnych warunków środowiskowych, takich jak: zasolenie, obecność metali ciężkich czy niska temperatura.

Słowa kluczowe:
  V-ATPaza, pompa protonowa, podjednostki VHA.

[Postępy Biologii Komórki 2011; 38:
517–532]

poprzedni next index of volumes table of contents wersja polska


Maria Elżbieta KENDZIOREK, Barbara Maria ZAGDAŃSKA

Aminotransferaza alaninowa w roślinach wyższych

Streszczenie: Aminotransferaza L-alanina:2-oksoglutaran (EC 2.6.1.2) nazywana alaninową (AlaAT) katalizuje reakcję transaminacji między L-alaniną a 2-oksoglutaranem oraz odwrotną, między L-glutaminianem a pirogronianem. Jest jednym z najważniejszych enzymów uczestniczących syntezie i degradacji L-alaniny. U roślin wykazano obecność kilku izoenzymów (2 do 6 w zależności od rośliny) tego enzymu. Lokalizacja subkomórkowa izoenzymów tej amniotransferazy w cytoplazme, mitochondriach i peroksysomach wydaje się być ściśle powiązana z rolą metaboliczną: (i) u roślin typu C4 (Paniculum miliaceum) aminotransferaza alaninowa umożliwia transfer jednostek C3 (pirogronian) z mezofilu do do pochwy okołowiązkowej, (ii) peroksysomalna aminotransferaza alaninowa wykazująca aktywność transaminazy L-glutaminian: glioksalan zaangażowana jest w regulację aktywności fotooddychania, (iii) aminotransferaza alaninowa niewykazująca aktywności transaminazy L-glutaminian : glioksalan bierze udział w odpowiedzi nadwrażliwości na atak oraz (iv) enzym ten reguluje aktywność oksydazy alternatywnej w mitochondriach. Zaobserwowano także aktywację aminotransferazy alaninowej pod wpływem niedotlenienia i towarzyszącą jej akumulację L-alaniny. Na tej podstawie wysunięto przypuszczenie, że enzym ten może być zaangażowany w reakcje umożliwiające roślinie tolerowanie różnych niekorzystnych czynników, takich jak okresowe zalewanie pól czy zaleganie okrywy śniegu. Badania nad roślinami transgenicznymi wykazały także jej kluczową rolę w metabolizmie azotu. Ponadto peroksysomalna aminotransferaza alaninowa wspołdziałająca z glioksalanem jako akceptorem grupy aminowej jest zaangażowana w regulację stężenia  seryny, cytruliny i glicyny w liściach.

Słowa kluczowe:
  aminotransferaza alaninowa, izoenzymy, hypoksja, deficyt azotu, fotooddychanie

[Postępy Biologii Komórki 2011; 38:
533–544]

poprzedni index of volumes table of contents wersja polska