БИОХИМИЯ, 2016, том 81, вып. 8, с. 1050–1068
УДК 577.115
Растительные стерины: многообразие, биосинтез, физиологические функции
Обзор
1 Казанский институт биохимии и биофизики, Казанский научный центр РАН, 420111 Казань, Россия
2 Казанский (Приволжский) федеральный университет, 420111 Казань, Россия; электронная почта: minibayeva@kibb.knc.ru
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: растительные стерины, сфинголипиды, стресс.
Аннотация
Стерины (изопреноидные производные) являются структурирующими компонентами биологических мембран. В настоящее время особое внимание уделяется не только структурной функции, но и регуляторной роли стеринов в растениях. Характерной особенностью растений является многообразный стериновый состав. В растениях стерины могут находиться в свободном состоянии, в сопряжении с высшими жирными кислотами с образованием сложных эфиров, а также в виде стерилгликозидов и ацилстерилгликозидов, наличие которых не характерно для животных клеток. Многообразие растительных стеринов определяет широкий спектр их функций в жизнедеятельности растений. Стерины являются предшественниками растительных гормонов брассиностероидов, регулирующих рост и развитие растений. Кроме того, стерины принимают участие в трансмембранной трансдукции сигналов посредством формирования липидных микродоменов. Преобладающими стеринами высших растений являются β-ситостерин, стигмастерин и кампестерин. Эти стерины отличаются друг от друга наличием метильной или этильной группы в боковой цепи при 24-м атоме углерода, и в зависимости от этого они называются 24-метилстеринами или 24-этилстеринами. Баланс между 24-метил- и 24-этилстеринами является специфичным для отдельного вида растений. В фокусе настоящего обзора находятся ключевые этапы биосинтеза, которые отвечают за изменение соотношения различных молекулярных видов стеринов, а также пересечение путей биосинтеза стеринов и сфинголипидов. Основными ферментами биосинтеза растительных стеринов, ответственных за поддержание оптимального баланса, являются 3-гидрокси-3-метилглутарил-КоА редуктаза, С24-стерин метилтрансфераза и С22-стерин десатураза. Регуляция соотношения различных типов стеринов и стеринов/сфинголипидов может иметь решающее значение в стрессовых ответах растений.