Том 59, № 1 (2023)

Обзор посвящен анализу и систематизации современных данных об участии эндофитных ростстимулирующих (PGP)-бактерий в регуляции роста, развития, формировании урожая и стрессоустойчивости культурных растений, главным образом яровой пшеницы, являющейся ведущей в мире хлебной культурой. Описаны сведения о взаимодействии растений с PGP-бактериями в норме и при воздействии засухи. Особое внимание уделено молекулярным механизмам регуляции PGP-бактериями растительного метаболизма в норме, а также их роли в снижении негативных последствий засухи, достигаемом путем модуляции в растениях различных процессов, в частности водного обмена, минерального питания, активации антиоксидантной и осмопротекторной систем. При этом важную роль играет способность PGP-бактерий продуцировать различные метаболиты, обладающие свойствами биологически активных веществ, например, веществ с антимикробной и гормональной активностью, ферментов и других соединений. Приведены сведения об эндофитном микробиоме пшеницы, выяснение функциональной активности которого необходимо для разработки эффективных и безопасных стратегий практического применения эндофитов с целью максимальной реализации адаптационного и продуктивного потенциала пшеницы в меняющихся условиях среды.

Основной стратегией лечения сахарного диабета является контроль постпрандиального уровня глюкозы, в связи с чем α-амилаза поджелудочной железы, гидролизующая сложные углеводы, является важной ферментативной мишенью для научных исследований. В настоящем исследовании водный экстракт и его этилацетатная фракция (ЭАФ) из семян Rhaponticum uniflorum оказывали выраженный ингибиторный эффект на активность панкреатической α-амилазы человека. В результате хроматографического разделения из ЭАФ впервые были выделены и охарактеризованы 16 метаболитов, включая 4-О-, 5-О-, 3,4-ди-О-, 3,5-ди-О-, 4,5-ди-О-кофеилхинная кислота, 6-гидроксилютеолин 7-О-глюкозид, раунозид В, лютеолин 7-О-(6"-О-кофеил)-глюкозид, лютеолин, картамозид, картамогенин, трахелозид, изоферулоил-серотонин, 20-гидроксиэкдизон, 2-дезокси-20-гидроксиэкдизон и новое природное соединение, которое представляло собой картамогенин 4-О-(6"-О-ацетил)-β-D-глюкопиранозид (6"-О-ацетил-картамозид). Данные количественной ВЭЖХ указывали на различное распределение индивидуальных компонентов между эндоспермом и кожурой семени. Исследование влияния соединений на активность панкреатической α-амилазы человека показало, что некоторые флавоноиды, кофеилхинные кислоты, лигнаны и производные серотонина оказывали выраженное ингибиторное действие. Полученные результаты подтверждают вывод о том, что семена Rhaponticum uniflorum могут быть полезным природным источником для разработки средств, ингибирующих α-амилазу.

Исследовали действие экзогенных 10^–11 М индолил-уксусной кислоты (ИУК) и 10^–9 М 6-бензиламинопурина (БАП) на метаболизм клеток в зоне адгезии корня этиолированных проростков гороха, расположенной на расстоянии 5–15 мм от его апекса, через 1 и 24 ч после инокуляции бактериями Rhizobium leguminosarum bv. viceae. Сравнивали инокулированные ризобиями проростки, не подверженные действию ИУК и БАП (контроль) и выросшие на растворах этих фитогормонов. Данные по активности растворимых и связанных с клеточными стенками пероксидаз и полифенолоксидаз, концентрации в тканях пероксида водорода (H₂O₂), оксида азота (NO), общего содержания растворимых фенольных соединений и флавоноидов (экстрагируемых этилацетатом и н-бутанолом) и нерастворимых фенольных соединений показали усиление защитных ответов в клетках зоны адгезии при действии экзогенной ИУК и их ослабление при действии БАП. Выявленные изменения в метаболизме клеток зоны адгезии объясняют причину положительного влияния на нодуляцию экзогенного БАП и ингибирования этого процесса при действии экзогенной ИУК

Разработана биоаналитическая сэндвич-система для количественного определения рекомбинантного рецептора бета-лактамов BlaR-CTD, обладающего лигандсвязывающей активностью и иммунореактивностью. В этой тест-системе BlaR-CTD из биологической жидкости или калибровочной пробы связывается за счет рецепторного сайта с иммобилизованным в лунке микропланшета ампициллином, а через эпитопы периферической структуры взаимодействует со специфическими поликлональными антителами. Аналитическая чувствительность метода оказалась равной 2 нг/мл, рабочий диапазон составил 5–215 нг/мл. Проведен мониторинг биологической активности и дана оценка стабильности BlaR-CTD в процессах его гетерологической экспрессии, выделения и приготовления реагентных форм. Получен высокоочищенный рекомбинатный рецептор бета-лактамов BlaR-CTD. Показано, что этот белок обладал достаточно высокой устойчивостью к денатурации хаотропными агентами (мочевина и гуанидингидрохлорид) и стабилен в широком диапазоне рН среды. Кроме того, предложены конструкции и методики применения конкурентных систем для биоанализа бета-лактамных антибиотиков, основанные на рецепторных и антигенных свойствах BlaR-CTD, в микропланшетах (аналитическая чувствительность 0.02 нг/мл, IC₅₀ = 0.28 нг/мл) и на хроматографических тест-полосках (предел обнаружения 1–2 нг/мл).