Дефекти антиоксидантного захисту посилюють токсичний вплив гліоксалю на дріжджі Saccharomyces cerevisiae

H М Semchyshyn

doi:10.15407/ubj85.05.050

Abstract

Glyoxal being either exogenous or endogenous compound belongs to reactive carbonyl species. In particular, its level increases under disturbance of the balance of glucose intracellular metabolism as well as of other reductive carbohydrates. Having two carbonyl reactive groups, glyoxal readily enters glycation reaction that results in carbonyl stress development. Investigations of different model systems demonstrate a strong relationship between carbonyl and oxidative stress. However, a possible role of antioxidant system in the organisms' defence against carbonyl stress is poor understood. In addition, the influence of glyoxal on living organisms is less studied than the effect of such carbonyl reactive species as malonic aldehyde or methylglyoxal. To study a potential role of antioxidant system in organisms' defence against carbonyl stress induced by glyoxal, the baker's yeast Saccharomyces cerevisiae was used. It has been found that strains with different defects in the antioxidant defence were more sensitive to glyoxal as compared with parental wild strain. Therefore, the data obtained in the present study confirm the relationship between carbonyl and oxidative stress and reveal the important role of antioxidant system in baker's yeast defence against carbonyl stress induced by glyoxal.

Highlights

Х імічна модифікація біологічних молекул за неензиматичних перетворень часто призводить до утворення продуктів, що майже не піддаються деградації, а отже поступово накопичуються в організмі
У цілковитій відповідності до залежності попередніх двох показників від особливостей досліджуваних штамів знаходиться також і кількість клітин у культурах на 24-ту год росту
Сповільнення росту та зниження кількості клітин на 24-ту год росту мутантних штамів, особливо дефектних за первинними ензимами антиоксидантного захисту, свідчить про важливу роль цього захисту від карбонільного стресу, спричиненого гліоксалем

Summary

Матеріали і методи

Генетичну характеристику досліджуваних штамів Sассharomyces cerevisiae, наведено в табл. ‫ ܮ‬ൌ ‫ݐ‬ଶтܶ‫ܮ‬െа ൌൌ‫ݐ‬ଵሺ‫ݐ‬൅݈ଶ‫݃ݐ‬ଶܶെܶ‫ܣ‬െൌଶ‫ݐ‬ήଵ‫ݐ‬ሺെଵሺ݈൅݈‫ݐ‬ሻ݈݃݃ଶ݃‫ܣ‬ήܶ‫݈ܣ‬െ݈‫݃ܣ‬ଶ݃ଶήଵെ‫ʹݐ‬ሺെଵ݈ሻ݈݈݃݃݃‫ܣ‬ή݈‫݃ܣ݈ܣ‬ଶ݃ଵଵെʹሻ ݈݃‫ܣ‬ଵሻ , де Т – час подвоєння кількості клітин, год; L – тривалість лаг-фази, год; t2 – t1 – період експоненційної фази, год; А1 і А2 – значення абсорбції, які відповідають часу t1 і t2. Для створення умов гострого карбонільного стресу клітини вирощували у середовищі YPD протягом 24 год, після чого до одержаних експериментальних культур додавали гліоксаль різних концентрацій з наступною інкубацією при 28 °С протягом 1 год. Для цього контрольні (без гліоксалю) та дослідні суспензії (інкубовані з гліоксалем відповідних концентрацій) з однаковою кількістю дріжджових клітин (104), у вигляді крапель об’ємом 5 мкл поміщали на тверде агаризоване середовище YPD із наступною інкубацією при 28 °С протягом 3 діб. Концентрацію протеїну в пробах визначали за його зв’язуванням із кумасі яскравосинім G-250, використовуючи як стандарт БСА [25].

Результати та обговорення

ΔGSH контроль

Контроль Ріст в присутності ГО

Контроль Стрес