Роль метаболизма аминокислот в передаче сигналов и метаболической адаптации растений к вызванному стрессом дефициту энергии

Адаптация метаболизма растений к вызванному стрессом дефициту энергии сопровождается глубокими изменениями метаболизма аминокислот. Анаболические реакции подавляются, тогда как активируются дыхательные пути, в которых аминокислоты используются в качестве альтернативных субстратов. В этом обзоре обобщены последние достижения в изучении индуцируемых стрессом путей окисления аминокислот, их регуляции и роли аминокислот как сигнальных молекул. Представлена обновлённая схема путей деградации лизина и аминокислот с разветвлённой цепью. Регуляция метаболизма аминокислот при энергетическом голодании, включая согласованную индукцию нескольких катаболических путей, осуществляется балансом сигнальных путей TOR и SnRK. Согласно последним данным, некоторые аминокислоты могут действовать как сигналы доступности питательных веществ, активируя TOR и тем самым способствуя переключению с катаболических на анаболические процессы. Метаболизм содержащей серу аминокислоты цистеина тесно взаимосвязан с сигнальными путями TOR и SnRK. Недавно были установлены механизмы передачи сигналов цистеина при абсцизовокислотозависимой реакции на засуху. Локальный синтез цистеина запускает образование абсцизовой кислоты, а его деградация приводит к образованию газообразного медиатора — сероводорода, который способствует закрытию устьиц посредством персульфидирования белков. Передача сигналов аминокислотами у растений остаётся активно развивающимся направлением, способным привести к фундаментальным открытиям.