ИСТИНА

Фитохром А (phyA) является одним из ключевых фоторецепторов, контролирующих прорастание семян и переход растений от ското- к фотоморфогенезу [1]. Он участвует в накоплении предшественников хлорофилла в тканях растений – неактивного (Пхд633) и активного (Пхд655) протохлорфиллидов [2]. Сложная регуляторика с участием phyA связана с существованием двух его форм (phyA’ и phyA”) осуществляющих различные типы фотоответов [3]. В данной работе обнаружен и исследован новый эффект с участием фитохрома А — стимуляция накопления Пхд в этиолированных проростках Arabidopsis, выращенных из предосвещенных белым светом (БС) семян. Использовали линии LER (WT), дефицитные по фитохромам А и В линии (phyA-, phyB-, phyA-B-), трансгенные линии А. thaliana, экспрессирующие phyA (риса, овса) с заменами аминокислот S/A в сайтах фосфорилирования в N-концевом сегменте, снижающими физиологическую активность phyA [4, 5], и с заменами T/V, K/R в центре молекулы phyA, приводящими к высокой киназной активности phyA [6]. Стратифицированные семена освещали 15 мин, 2, 3 или 6 часов БС, затем проращивали в темноте при 23оС. Методом низкотемпературной (77К) спектрофлуорометрии определяли содержание форм Пхд633 и Пхд655 в 3-7 дневных этиолированных проростках. В дефицитных по phyA проростках (phyA-, phyA-B-) Пхд633 и Пхд655 накапливались в ходе роста проростка независимо от длительности предосвещения семян БС. В мутанте phyB- уровень общего Пхд зависел от дозы БС, действующего на семена. В проростках WT с преобладанием фотохимически активного пула phyA’ (60%) синтез Пхд индуцировался при любой дозе БС до определенного порогового уровня. Единичные замены S/A в NTE phyA, снижающие долю phyA’ в клетках до 50%, приводили к усиленному накоплению Пхд в проростках после продолжительного (3-6 часов) освещения семян. В проростках c 10 заменами S/A в phyA (20% phyA’) накапливался высокий уровень Пхд, преимущественно в форме фототоксичного Пхд633, независимо от дозы БС. Мутант K/R отличался светозависимым накоплением Пхд до уровня, сравнимого с WT проростками, и активным превращением Пхд633 в Пхд655. Таким образом, (1) предосвещение замоченных семян Arabidopsis стимулирует накопление Пхд в проростках, (2) phyА играет в процессе ключевую роль, (3) изоформа phyA’’ индуцирует накопление Пхдов по высоко-энергетическому типу фотоответа, (4) phyA’ ограничивает накопление фототоксичного Пхд633 в этиолированных проростках Арабидопсиса.