ność centrów Nlb, N2, N3 i N4. Wartości poten
cjałów dla tych grup oksydoredukcyjnych zgadzają
się z obecnie przyjętym modelem transportu elektro
nów w obrębie kompleksu I [34], Wśród podjedno-
stek dehydrogenazy NADH kodowanych przez ge
nom jądrowy roślin najbardziej intensywnie badano
geny białek o masach 76 kDa, 55 kDa, 28.5 kDa,
22 kDa [35-38]. Wynikało to częściowo z faktu, że
geny tych podjednostek wykazują wyraźną homolo-
gię z odpowiednimi genami podjednostek komplek
su I innych organizmów, oraz że podjednostki te za
wierają charakterystyczne motywy. Grohmann i
wsp. [36] potwierdzili obecność miejsca wiązania
NADH i FMN oraz centrum N3 w podjednostce 55
kDa ziemniaka. Okazało się również, że konserwa
tywne motywy cysteinowe występujące w sekwencji
podjednostek 75 kDa, TYKY i PSST kompleksu I B.
taurus, występują także odpowiednio w podjednost-
kach 76 kDa, 28.5 kDa i 22 kDa S. tuberosum [35, 37,
38]. Wykorzystując bazę danych EST u Arabidopsis
thaliana odkryto jeszcze jedną podjednostkę o masie
24 kDa [10].
Jądrowe geny podjednostek kompleksu I charak
teryzują się obecnością małych spliceosomalnych in-
tronów zawierających dużą ilość par A+T. Stwier
dzono np. że geny podjednostki 22 kDa-PSST A. tha
liana i 55 kDaH. thaliana oraz S. tuberosum są prze
rwane jednym intronem [36, 38]. Ciekawe, że w ge
nie białka o masie 55 kDa intron jest zlokalizowany
zaraz za pierwszym kodonem (ATG).
Schmidt-
B 1 e e k i wsp. [37] stwierdzili, że gen białka żelazo-
wo-siarkowego o masie 28.5 kDa/F thaliana i S. tu
berosum jest przerwany nawet siedmioma intronami
a wielkość intronów waha się od 60 do 1700 nukle-
otydów.
Badano również ekspresję genów podjednostek
kompleksu I kodowanych przez genom jądrowy.
Wiadomo już, że ekspresja genów podjednostek
łańcucha oddechowego kodowanych przez jądro jest
6-10 krotnie wyższa w organach kwiatowych niż w
liściach i korzeniach a regulacja tych procesów jest
tkankowo-specyficzna [36]. Ciekawe, że podwyż
szoną ekspresję na poziomie RNA w organach kwia
towych zaobserwowano również dla takich białek
jak białko Fe-S Rieske (podjednostka kompleksu
III), czy też podjednostka Fip ATP-azy (podjednost
ka kompleksu V) [39, 40]. Analogiczne wyniki
otrzymano analizując ekspresję podjednostek 76
kDa, 55 kDa A. thaliana i S. tuberosum oraz 28.5
kDa-TYKY S. tuberosum i 22 kDa-PSST A. thaliana
oraz S. tuberosum [35-38]. U A. thaliana badania
ekspresji przeprowadzono analizując różne części
kwiatu. Okazało się, że wysoka ekspresja na pozio
mie RNA dotyczyła pylnika i pyłku kwiatowego
[41].
Geny kompleksu I roślin zlokalizowane w geno
mie mitochondrialnym dotyczą genów oznaczonych
jako n adl - nadó, nad4L oraz dodatkowo nad7 i
nad9. Te dodatkowe geny kodują polipeptydy homo
logiczne z białkami o masie 49 kDa i 30 kDa ssaków,
o których wiadomo, że ich geny są kodowane przez
genom jądrowy.
Ponieważ budowa genów podjednostek kodowa
nych przez genom mitochondrialny jest przedmio
tem równolegle prezentowanej pracy, w niniejszym
opracowaniu będą one pominięte.
W sumie u roślin zidentyfikowano dotychczas 14
podjednostek kompleksu I. Jest to ilość, która tworzy
tzw. „minimalny” kompleks u zwierząt i bakterii.
Należy podkreślić, że w genomie chloroplastowym
znaleziono 11 genów homologicznych z tymi czter
nastoma podstawowymi podjednostkami komplek
su I [42], Te chloroplastowe geny kodująpodjednost-
ki, które wchodzą w skład kompleksu enzymatycz
nego — NAD(P)H:plastochinon oksydoreduktaza
(Tab. 1). Sugeruje się, że funkcją chloroplastowego
kompleksu jest transport elektronów sprzężony z
translokacją protonów [43]. Ze względu na wyraźną
homologię między podjednostkami chloroplastowe
go i mitochondrialnego kompleksu przypuszcza się,
że NAD(P)H:plastochinon oksydoreduktaza ma po
dobną budowę do mitochondrialnej dehydrogenazy
NADH.
VI. Podjednostka PSST -potencjaln e miejsce
wiązania centrum N2
Po raz pierwszy podjednostka PSST została scha
rakteryzowana u gatunku Bos taurus [44, 45]. Nazwa
PSST powstała od pierwszych czterech aminokwa
sów dojrzałego białka. Obecnie znane są sekwencje
cDNA genu PSST takich gatunków jak Bos taurus
[45], Arabidopsis thaliana [38], Solanum tuberosum
[38],
Brassica olerácea
[46] oraz
Lupinus luteus
[47]. Znana jest także sekwencja cDNA ludzkiego
genu PSST [48]. W internetowej bazie danych EST
znajdują się sekwencje homologiczne z cDNA genu
PSST z takich gatunków jak Lycopersicon esculen-
tum - pomidor (AI489436), Gossypium hirsutum.-
bawełna (AI731321), Zea mays - kukurydza
(AI964559), Avena sativa - owies (AI978363). Cie
kawe, że gen PSST odkryto również w genomie mi
tochondrialnym np. u Param ecium tetraurelia [49,
50], a także u bakterii np. u Paracoccus denitrificans
[51]. Ciężar cząsteczkowy podjednostki PSST został
oszacowany na około 22kDa. Homologiem chloro
POSTĘPY BIOCHEMII 46(2), 2000
159
Comments to this Manuals