Метаболизм олигосахаридов семейства раффинозы в листьях Ajuga reptans L. (меж- и внутриклеточная компартментация)

Недавно мы предположили, что листья морозоустойчивого вида Ajuga reptans L. (семейство губоцветных) содержат два пула олигосахаридов семейства раффинозы: большой пул длительного хранения в мезофилле, возможно также участвующий в устойчивости к морозу, и транспортный пул во флоэме (M. Bachmann, P. Matile, F. Keller [1994] Plant Physiol 105: 1335–1345). В настоящем исследовании меж- и внутриклеточную компартментацию синтеза олигосахаридов семейства раффинозы изучали, сравнивая ткани целого листа с протопластами мезофилла и вакуолями. Исследование показало, что мезофилл является основным местом синтеза олигосахаридов семейства раффинозы у A. reptans. Протопласты мезофилла были способны синтезировать эти олигосахариды при фотосинтезе in vitro с использованием 14CO₂. Сахарозофосфатсинтаза, галактинолсинтаза и галактинол-независимая галактозилтрансфераза, отвечающая за удлинение цепи олигосахаридов семейства раффинозы, преимущественно находились в протопластах мезофилла. Доля стахиозосинтазы, приходившаяся на мезофилл, значительно изменялась в период холодовой акклимации: с 26% в начале до 88% через 20 дней. Остальная часть, вероятно, находилась в промежуточных клетках флоэмы. При изучении компартментации, в ходе которого протопласты мезофилла сравнивали с выделенными из них вакуолями, установлено, что галактинолсинтаза, стахиозосинтаза, мио-инозитол, галактинол и сахароза — компоненты запасного пула олигосахаридов семейства раффинозы — локализованы вне вакуолей, вероятнее всего в цитозоле, тогда как галактинол-независимая галактозилтрансфераза и более высокомолекулярные олигосахариды семейства раффинозы (со степенью полимеризации 4) находятся в вакуолях. Раффиноза обнаруживалась в обоих компартментах и, возможно, выполняет функцию криопротектора.