NO-индуцируемая экспрессия аутофагических генов и S-нитрозилирование белков в клетках корней пшеницы тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Мазина Анастасия Борисовна

• Мазина Анастасия Борисовна
• кандидат наук
• 2023

Оглавление диссертации кандидат наук Мазина Анастасия Борисовна

СПИСОК ПРИНЯТЫХ СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

. 1 Цитологические и биохимические характеристики аутофагии в

растениях

.1.1 Аутофагия в высших сосудистых растениях

. 1.2 Аутофагия в бриофитах

.2 Молекулярные механизмы аутофагии

.2.1 Аутофагические белки

.2.2 АМФ-зависимая протеинкиназа SnRK1

.2.3 Глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназа

.3 Редокс-опосредованные регуляторные механизмы аутофагии

.3.1 Активные формы кислорода и азота

.3.2 КО-опосредованные посттрансляционные модификации белков 42 .3.2.1 Механизмы КО-опосредованных посттрансляционных

42

модификаций белков

3.2.2 Физиологическое значение КО-опосредованных

посттрансляционных модификаций белков

.4 Заключение к Обзору литературы

2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1 Объекты исследования

2.2 Выделение и иммунодетекция аутофагических белков

2.3 Анализ экспрессии генов с помощью количественной ПЦР в

51

реальном времени

2.4 Идентификация ключевых аутофагических генов во мхе Dicranum

52

8сорапит

2.4.1 Биоинформатический поиск аутофагических генов

2.4.2 Биоинформатический анализ аутофагических генов

2.4.3 Клонирование и секвенирование аутофагических генов мха Dicranum scoparium

2.5 Иммуноцитохимическая визуализация S-нитрозилированных белков пшеницы

2.6 Иммунопреципитация S-нитрозилированных белков пшеницы

2.7 Выделение и иммунодетекция S-нитрозилированных белков

56

пшеницы

2.7.1 Триптический протеолиз в геле (In-gel trypsin digestion)

2.7.2 Твердофазная экстракция

2.7.3 Nano LC-MS/MS

2.7.4 Анализ данных LC-MS и MS/MS

2.8. Идентификация S-нитрозилированных белков с использованием

59

TMT метки

2.8.1 Триптический протеолиз белковых фракций и предварительная

60

очистка образцов

2.9 Биоинформатический анализ наличия сайтов S-нитрозилирования аутофагических белков пшеницы

2.10 Сети белок-белковых взаимодействий

2.11 Статистическая обработка результатов

3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

3.1 Анализ гомологичных последовательностей аутофагических генов и консервативных доменов аутофагических белков в пшенице Triticum aestivum в сравнении с эволюционно древним высшим несосудистым растением - мхом Dicranum scoparium

3.2 Экспрессия ATG генов в корнях пшеницы при действии доноров

74

NO

3.3 Экспрессия генов энергетического метаболизма в корнях

пшеницы при действии доноров NO

3.4 S-нитрозилирование белков в корнях пшеницы при действии

83

индукторов аутофагии

3.5 Идентификация и биоинформатический анализ S-нитрозилированных белков с помощью Nano LC-MS/MS и алгоритмов предсказания сайтов S-нитрозилирования

3.6 Моделирование белок-белковых взаимодействий между аутофагическими белками и идентифицированными S-

нитрозилированными белками

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ВЫВОДЫ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ

СПИСОК ПРИНЯТЫХ СОКРАЩЕНИЙ

АТФ - аденозинтрифосфорная кислота

АФА - активные формы азота

АФК - активные формы кислорода

ДНК - дезоксирибонуклеиновая кислота

ИУК - 3-индолилуксусная кислота

ПТМ - посттрансляционная модификация

ЭТЦ - электрон-транспортная цепь

AMPK - AMP activated protein kinase

ARF - ADP ribosylation factor

ATG - autophagy-related gene

ATM - ataxia-telangiectasia mutated protein kinase

Bcl-2 - B-cell lymphoma-2

cPTIO - 2-4-carboxyphenyl-4,4,5,5-tetramethylimidazoline-1-oxyl-3-oxide ESCRT - endosomal sorting complexes required for transport GAPDH - glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase GSNOR - S-nitrosoglutathione reductase

IKKb - Inhibitor Of Nuclear Factor Kappa B Kinase Subunit Beta

JNK1 - c-Jun NH2-terminal kinase

PINK1 - PTEN Induced Kinase

PUB9 - E3 ligase containing U-box/armadillo repeat

SAR - selective autophagy receptors

SnRKl - SNFl-related protein kinase

TOR - target of rapamycin

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «NO-индуцируемая экспрессия аутофагических генов и S-нитрозилирование белков в клетках корней пшеницы»

ВВЕДЕНИЕ

Аутофагия является универсальным механизмом деградации поврежденных или токсичных компонентов во время развития или стресса в эукариотических клетках. В ходе аутофагии нежелательные компоненты окружаются двойными мембранными везикулами, называемыми аутофагосомами, посредством которых эти компоненты доставляются в вакуоли (или лизосомы) для последующей деградации (Yang, Klionsky, 2009). Аутофагия участвует в процессах формирования органов и тканей, биогенеза растительных вакуолей, а также старения организма. В условиях стресса и при старении накопление поврежденного или нежелательного клеточного содержимого может представлять угрозу для метаболизма клетки, устойчивости к стрессовым факторам всего растительного организма и его жизнеспособности. Следовательно, индукцию аутофагии, приводящую к удалению такого содержимого, можно рассматривать как реакцию на стрессовое воздействие. В связи с этим, расшифровка механизмов, контролирующих индукцию, развитие или ингибирование аутофагии, может способствовать разработке способов борьбы с патологиями и повышения резистентности растительного организма. Особый интерес представляет изучение особенностей аутофагии в растениях, обладающих высокой стрессовой устойчивостью, таких как бриофиты. Многие бриофиты являются экстремофилами и способны выживать в чрезвычайно неблагоприятных условиях (Wood et al., 2007). Бриофиты являются эволюционно древними высшими несосудистыми растениями, их относят к промежуточным формам между низшими и высшими растениями. Использование бриофитов в качестве модельных объектов для изучения аутофагии является чрезвычайно перспективным, поскольку выявление различий в морфологических особенностях, экспрессии аутофагических (ATG) генов и активности ATG белков, а также биохимических механизмах регуляции данного процесса в бриофитах и других высших растениях может приблизить нас к пониманию

роли аутофагии в процессах роста, развития и устойчивости растений в ходе эволюции.

Аутофагия является одним из основных сенсоров окислительно-восстановительного баланса. Активные формы кислорода (АФК) представляют собой высокореактивные молекулы, которые образуются как побочные продукты клеточного метаболизма, преимущественно в хлоропластах и митохондриях. Избыточная продукция АФК приводит к окислительному повреждению клеточных компонентов и, возможной гибели клетки. Окислительный стресс, дисфункция митохондрий и дефицит энергии — типичные симптомы стресса организма, в том числе у растений. Эти симптомы тесно связаны с образованием и накоплением АФК и активных форм азота (АФА), в частности, оксида азота (N0) и пероксинитрита (Глянько, 2009). Накопление N0, пероксинитрита и других низкомолекулярных N содержащих соединений может приводить к развитию нитрозильного стресса в клетках. Показано, что токсичность N0 связана с ингибированием ферментов, участвующих в репликации ДНК. Пероксинитрит и N0 могут и напрямую повреждать ДНК, что приводит к активации защитных механизмов, в частности, стимуляции поли(АДФ-рибозо)-синтетазы (Moncada е1 а1., 2017). Это снижает уровень АТФ, вызывает дефицит энергии и может привести к гибели клеток. С другой стороны, многочисленные исследования показали важность N0-опосредованной передачи сигналов в клетках (Ка1уапагатап а1., 2018). Оксид азота является плейотропным регулятором роста, развития и стрессовой реакции животных и растений. Было показано, что большинство генов, активированных N0, также активируются во время абиотических и биотических стрессов. Это свидетельствует об участии N0 в регуляции широкого круга физиологических функций, связанных с защитной функцией растений.

В литературе имеются противоречивые данные о роли N0 в регуляции аутофагии. Первоначально считалось, что N0 негативно влияет на аутофагию в клетках человека и животных ^агкаг е1 а1., 2011; Zhang е1 а1., 2019), но в

7

последнее время появляется все больше и больше доказательств того, что N0 способен вызывать аутофагию (Sadhu е1 а1, 2019; Кио е1 а1, 2020). Интересно, что у одноклеточной водоросли Chlamydomonas геМа^И воздействие света высокой интенсивности вызывало эмиссию N0 и гибель клеток, происходящую посредством аутофагии, что подтверждалось увеличением содержания белка ATG8, маркерного белка аутофагии, и активацией других генов ATG (Furukawa а1, 2019). Аутофагия подавлялась в присутствии акцептора N0 - сРТЮ (2-4-carboxyphenyl-4,4,5,5-tetramethylimidazoline-1-oxyl-3-oxide). Интересно, что совместная обработка клеток донорами Н2О2 и N0 усиливала индукцию аутофагии и приводила к гибели клеток через 24 ч, но эффект устранялся сРТЮ (Sadhu а1, 2019). Таким образом, участие N0 в запуске аутофагии во многом обусловлено синергетическим взаимодействием АФК и АФА (Кат^куу, Zhivotovsky, 2014).

Одним из ключевых механизмов N0-опосредованного сигналлинга является посттрансляционная модификация (ПТМ) белков посредством S-нитрозилирования (Ь^егтауг е1 а1, 2005). S-нитрозилирование белков, представляющее собой ковалентное присоединение группы оксида азота (-N0) к тиолу цистеина в белке с образованием S-нитрозотиола (SN0), является механизмом N0-опосредованной передачи сигнала во многих процессах, в том числе аутофагии. В последнее время исследования по S-нитрозилированию белков в растениях были сосредоточены, главным образом, на идентификации многочисленных белков-кандидатов с помощью протеомного анализа (Ь^егтауг е1 а1., 2005; Niu е1 а1., 2019). Биохимические и биоинформатические исследования показали, что механизмы S-нитрозилирования влияют на структуру и активность этих белков (Astier а1., 2012; Feng а1, 2019).

Первые статьи о регуляции аутофагии, опосредованной S-

нитрозилированием белков, были опубликованы только в 2011 г. ^агкаг а1.,

2011). В клетках животных информация об S-нитрозилировании белков в ходе

аутофагии и их дальнейшее влияние на процесс становится «горячей темой»

8

обсуждения (МоП^па е1 а1., 2016; Zhu е1 а1., 2019). К сожалению, информация о посттрансляционных модификациях, которым подвергаются белки во время аутофагии в клетках растений, почти отсутствует. Существуют лишь единичные статьи о механизмах взаимодействия N0 с белками, вовлеченными в аутофагию в растениях, посредством S-нитрозилирования (Zhan а1., 2019). В связи с этим, цель настоящей работы - анализ особенности экспрессии аутофагических генов и выявление сайтов S-нитрозилирования белков, вовлеченных в аутофагию, в клетках высших растений при действии доноров оксида азота.

Были поставлены следующие задачи:

1. Выявить наличие гомологичных последовательностей аутофагических генов и консервативных доменов аутофагических белков в пшенице ТгШсит aestivum в сравнении с филогенетически отдаленным высшим несосудистым растением - мхом Dicranum scoparium.

2. Провести сравнительный анализ экспрессии аутофагических генов в корнях пшеницы при действии доноров оксида азота.

3. Проанализировать экспрессию генов энергетического метаболизма в корнях пшеницы при действии доноров оксида азота.

4. Проанализировать уровень S-нитрозилированных белков в корнях пшеницы при действии индукторов аутофагии.

5. Идентифицировать S-нитрозилированные белки в корнях пшеницы при действии индукторов аутофагии и выявить сайты S-нитрозилирования.

6. Оценить вовлечение S-нитрозилированных белков в аутофагию посредством анализа т sШco сети белок-белковых взаимодействий.

Научная новизна работы 1. Впервые выявлено наличие высококонсервативных мотивов в аутофагических генах и гомологичность соответствующих гипотетических аминокислотных последовательностей аутофагических белков у высших сосудистых и несосудистых растений. Наличие таких последовательностей

в геноме филогенетически дистанцированных растений свидетельствует об эволюционной консервативности аутофагии у высших растений.

2. Впервые показано, что в клетках корней пшеницы ТгШсит aestivum экзогенное применение доноров оксида азота вызывает накопление аутофагических белков и изменение уровня транскрипции аутофагических генов в зависимости от длительности воздействия и «природы» N0 донора.

3. Впервые методами иммуноцитохимии и вестерн-блотта показано, что аутофагия в клетках корней пшеницы сопровождается повышением уровня S-нитрозилированных белков. В результате масс-спектрометрического анализа идентифицированы S-нитрозилированные белки и их сайты S-нитрозилирования. Среди S-нитрозилированных белков мажорными представителями являются белки гликолиза, стрессового ответа, биогенеза клеточной стенки и фолдинга белков.

4. Результаты протеомного и биоинформатического анализа свидетельствуют о том, что аутофагия в клетках корней пшеницы сопровождается S-нитрозилированием фермента убиквитинлигазы Е1, вовлеченной в формирование аутофагосом, а также гликолитического фермента глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназы и митоген-активируемой протеинкиназы 6, которые вовлечены в сигнальные аутофагические каскады.

Научно-практическая значимость. Разработан комплекс

методических подходов для анализа аутофагии в клетках растений с целью

выяснения роли этого процесса при стрессе. Эффективным подходом является

изучение экспрессии аутофагических генов в сочетании с иммунологическим

анализом накопления аутофагических белков в растениях, подверженных

стрессовым воздействиям. Экспериментальные данные и методические

приемы, изложенные в работе, могут быть применены в учреждениях

сельскохозяйственного, биологического и биотехнологического профиля.

Совокупность молекулярно-биологических методов и подходов, а также

полученные результаты могут служить теоретической основой для

10

фундаментальных исследований по выявлению механизмов устойчивости растений к различным стрессовым факторам и мероприятиям по повышению устойчивости сельскохозяйственных растений. Данные, полученные в ходе работ, могут быть использованы в лекционных материалах при чтении курсов лекции по стрессологии, физиологии растений, биохимии и молекулярной биологии в ВУЗах.

Связь работы с научными программами. Работа проводилась с 2018 по 2023 г. в соответствии с планом научных исследований КИББ КазНЦ РАН по теме: «Развитие геномных и постгеномных исследований для выяснения молекулярных механизмов функционирования живых систем и создания организмов с заданными свойствами (государственный регистрационный № АААА-А18-118022790082-2). Исследования по теме диссертации были поддержаны грантами РФФИ и Правительства Республики Татарстан в рамках научных проектов № 17-44-160142 (Стрессовая устойчивость мхов как критерий выживания в экстремальных условиях среды) и № 18-44-160031 (Листостебельные мхи - биоиндикаторы загрязнения тяжелыми металлами окружающей среды Республики Татарстан), а также грантами РФФИ № 17-0401562 (Аутофагия и активные формы азота в растениях), № 20-04-00721 (Использование генов мхов и лишайников для повышения стрессовой устойчивости растений), № 20-34-90042 (Идентификация S-нитрозилированных белков, вовлеченных в аутофагию в корнях ТгШсит aestivum). Научные положения и выводы диссертации базируются на результатах собственных исследований автора.

Основные положения, выносимые на защиту: 1. Наличие высококонсервативных участков и мотивов аутофагических генов и гомологичность соответствующих гипотетических аминокислотных последовательностей аутофагических белков в высших сосудистых и несосудистых растениях свидетельствуют о сохранении этих последовательностей в геноме растений в ходе эволюции ввиду важности процесса аутофагии.

2. В клетках корней пшеницы Triticum aestivum доноры оксида азота вызывают

повышение уровня транскрипции аутофагических генов и накопление аутофагических белков.

3. Среди идентифицированных S-нитрозилированных белков в корнях пшеницы, обработанных антимицином А и KNO2, мажорными являются белки гликолиза, стрессового ответа, биогенеза клеточной стенки и фолдинга белков.

4. Один из механизмов регуляции аутофагии в клетках корней пшеницы осуществляется посредством S-нитрозилирования белков, вовлеченных в формирование аутофагосом, а также белков, участвующих в сигнальных аутофагических каскадах.

Личное участие автора. Автор принимал личное участие в планировании экспериментов, подготовке образцов и проведении экспериментальной работы, в статистической обработке, анализе, интерпретации и обсуждении полученных результатов. Автор лично участвовал в написании статей, опубликованных по результатам работы, и представлении результатов на научных конференциях. Работа написана автором самостоятельно.

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались автором

III Международной школе-конференции студентов, аспирантов и молодых

ученых «Материалы и технологии XXI века» (Казань, Россия, 2018); Научно-

технической конференции по итогам совместного конкурса фундаментальных

исследований РФФИ - РТ: (Казань, Россия, 2018); 14th International Conference

on Reactive Oxygen and Nitrogen Species in Plants (Munich, Germany, 2019); IX

и Х Съезде общества физиологов растений России «Физиология растений -

основа создания растений будущего» (Казань, Россия, 2019; Уфа, Россия,

2023); Всероссийская научная конференция с международным участием и

школа для молодых ученых, "Экспериментальная биология растений и

биотехнология: история и взгляд в будущее", посвященные 130-летию ИФР

РАН и 100-летию со дня рождения чл.-корр. РАН Р.Г. Бутенко (Москва,

12

Россия, 2020); II Международная научно-практическая конференция «Современные подходы и методы в защите растений» (Екатеринбурге, Россия, 2020); The 6th and 7th International Scientific Conference - Plant Genetics, Genomics, Bioinformatics, and Biotechnology (PlantGen), (Novosibirsk, Russia, 2021; Kazan, Russia, 2023); III Международный симпозиум «Молекулярные аспекты редокс-метаболизма растений» и Школа молодых учёных «Роль активных форм кислорода в жизни растений» (Екатеринбург, Россия, 2021); V Российский симпозиум с международным участием - Клеточная сигнализация: итоги и перспективы (Казань, Россия, 2021); 74 и 75-я Всероссийская с международным участием школа-конференция молодых ученых «Биосистемы: организация, поведение, управление» (Нижний Новгород, 2021, 2022), а также на итоговых конференциях КИББ ФИЦ КазНЦ РАН (2019, 2020); итоговой научной конференции кафедры биохимии, биотехнологии и фармакологии, КФУ (Казань, Россия, 2022).

Публикации результатов исследования. По теме диссертации опубликовано 19 научных работ, в том числе 4 статьи в научных журналах, рекомендованных ВАК и индексируемых в базах данных Scopus / Web of Science / РИНЦ, а также 15 тезисов докладов, представленных на международных и всероссийских научных конференциях.

Объем и структура диссертации. Материалы диссертационной работы изложены на 160 страницах машинописного текста. Работа содержит 21 рисунок и 5 таблиц. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов, результатов исследования, обсуждения полученных результатов, заключения, выводов, списка литературы и приложения. Библиография включает 208 источников, из которых 205 -иностранных.

Благодарности. Автор выражает искреннюю благодарность и глубокую признательность за ценные советы, неоценимую помощь и всестороннюю поддержку при выполнении диссертационной работы научному руководителю

- доктору биологических наук, Минибаевой Фариде Вилевне.

13

Особую благодарность автор выражает заведующей кафедры «Биохимии, биотехнологии и фармакологии» КФУ, д.б.н. Киямовой Рамзие Галлямовне за всесторонную поддержку во время учебы в аспирантуре.

Автор благодарит с.н.с., к.б.н. Газизову Наталью Ивановну (лаборатория окислительно-восстановительного метаболизма КИББ ФИЦ КазНЦ РАН) за помощь в проведении протеомных экспериментов, анализе и обсуждении данных; с.н.с., к.б.н. Даминову Амину Галеевну (лаборатория окислительно-восстановительного метаболизма КИББ ФИЦ КазНЦ РАН) за помощь в проведении иммуноцитохимической визуализации S-нитрозилированных белков; м.н.с Лексина Илью Юрьевича (лаборатория окислительно-восстановительного метаболизма КИББ ФИЦ КазНЦ РАН) за помощь в проведении биоинформатического анализа с использованием Python. Отдельно выражается глубокая благодарность д.б.н. Фролову Андрею Алесандровичу (СПбГУ), м.н.с Лукашевой Елене Михайловой (СПбГУ), аспирантам СПбГУ Шумилиной Юлии Сергеевне и Горбач Дарье Петровне за помощь в проведении экспериментов по идентификации S-нитрозилированных белков и обсуждении данных.

Автор выражает благодарность Новиковой Галине Викторовне (ИФР) за неоценимые советы, помощь и поддержку на начальных этапах экспериментов и обсуждения проекта по S-нитрозилированию белков в пшенице.

Автор искренне признателен всем соавторам своих публикаций, а также выражает благодарность всем сотрудникам лаборатории окислительно-восстановительного метаболизма КИББ ФИЦ КазНЦ РАН за помощь и поддержку при написании диссертационной работы.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 1.1 Цитологические и биохимические характеристики аутофагии в

растениях

Аутофагия — это высококонсервативный катаболитический процесс, протекающий в эукариотических клетках, во время которого происходит деградация нежелательных клеточных компонентов с последующей переработкой клеточного материала в литических органеллах (вакуоль у растений и дрожжей и лизосома у животных). Аутофагия является одним из механизмов поддержания клеточного гомеостаза и борьбы с неблагоприятными последствиями стресса. Аутофагию разделяют на микро-, макро- и шаперон-зависимую аутофагию.

Макроаутофагия (далее называемый аутофагией) характеризуется внутриклеточным процессом переноса, опосредованным везикулами, аутофагосомами. Интересно, что эти двумембранные структуры формируются de novo, а не путем почкования мембраны (Yang, Klionsky, 2009). При индукции макроаутофагии у дрожжей образование аутофагосом начинается в одном перивакуолярном участке, называемом местом сборки фагофора (PAS) (Chen, Klionsky, 2011). В системах млекопитающих генерация аутофагосом инициируется во многих местах цитоплазмы, а не только в одном PAS (Itakura, Mizushima, 2010). Существует предположение, что ассоциированные с эндоплазматическим ретикулумом (ЭПР) структуры, называемые омегасомами, могут служить местами инициации у млекопитающих (Hayashi-Nishino et al., 2009; Ylâ-Anttila, 2009). После инициации мембрана начинает расширяться. На этой стадии она называется фагофором, который представляет собой первичный двухмембранный секвестрирующий компартмент (He, Klionsky, 2009). Источником мембраны, из которой состоит фагофор, могут являться плазматические мембраны (Ravikumar et al., 2010), ЭПР (Ylâ-Anttila, 2009), комплекс Гольджи (Takahashi et al., 2011) и митохондрии (Weidberg et al., 2011). По мере расширения фагофора мембрана

изгибается, образуя в итоге сферическую аутофагосому. Факторы, которые вызывают искривление мембраны во время неспецифической макроаутофагии, неизвестны. В случае селективной макроаутофагии мембрана, по-видимому, окружает груз (карго), подстраиваясь под конкретную цель, и затем сливается, образуя двухмембранную аутофагосому (Mijaljica et al, 2012).

При оптимальных условиях роста растений базальный уровень аутофагии необходим для различных процессов развития растительных клеток, особенно во время определенных морфологических переходов. Все больше данных свидетельствует о том, что аутофагия играет важную роль в реакциях растений на биотические и абиотические стрессы, такие как инфекции, голодание, высокое содержание солей, засуха, гипоксия, нагревание, охлаждение, окислительный стресс.

При стрессе стимулируются различные типы аутофагии для запуска определенных биологических процессов путем использования специфических селективных рецепторов аутофагии (SAR). Селективная аутофагия (митофагия, пексофагия, рибофагия, липофагия и пр.) представляет собой процесс, при котором лизосомально-нацеленный груз избирательно распознается и расщепляется с помощью рецепторных белков, которые связывают Hsp70-Hsp90 организованный белок (HOP) (Johansen et al, 2020). Многие белки участвуют в процессе селективной аутофагии. Например, при запуске митофагии белок parkin (убиквитинлигаза Е3) фосфорилируется и активируется PTEN-индуцированной киназой 1 (PINK1), которая может дополнительно активировать и строить убиквитиновые цепи, в то время как рецепторы аутофагии, такие как белок 52 ядерного домена 10 (NDP52), SQSTM1 (p62), оптинейрин (OPTN) и Тах1-связывающий белок 1 (TAX1BP1) привлекают нефункциональные митохондрии к мембранам аутофагосом (Lou et al., 2020). При пексофагии рецепторы пероксисомального нацеливающего сигнала 5 (PEX5) и PEX14 являются резидентными пероксисомными белками,

которые инициируют процесс пексофагии (Manjithaya et al., 2010).

16

1.1.1 Аутофагия в высших сосудистых растениях

Аутофагия участвует во многих физиологических процессах в растениях: развитии пыльников, деградации крахмала листьев, в обмене липидов/жирных кислот, старении (Tang et al, 2018). Известно, что большинство мутантов atg (autophagy-related gene) являются жизнеспособными и способны завершить свой жизненный цикл, однако у них обнаруживаются явные дефекты роста. Все мутанты Arabidopsis thaliana atg4, atg5, atg7, atglO и atgl2 проявляют гиперчувствительность к азотному и углеродному голоданию и переживают преждевременное старение по сравнению с диким типом (Phillips et al., 2008). При азотном голодании у проростков atg5, atg7 и atg10 наблюдается сильное замедление появления и роста листьев, а также появление на листьях хлоротичных пятен. Сходные дефекты наблюдаются у мутантов atg4, atg5, atg7 и atg12 при углеродном голодании (Phillips et al., 2008). Напротив, у Arabidopsis сверхэкспрессия ATG5 и ATG7 стимулирует липидирование ATG8, образование аутофагосом, что сопровождается усилением роста проростков, образованием семян и увеличением в них содержания масла (Minina et al., 2018). Сверхэкспрессия ATG8 у Arabidopsis не только увеличивает количество аутофагосом и способствует аутофагической активности, но также улучшает эффективность ремобилизации азота и наполнение зерна (Chen et al., 2019). Эти результаты показывают, что усиление аутофагии может повышать продуктивность растений.

У цветковых растений тапетум, особый слой питательных клеток, находящихся в пыльнике цветковых растений, обеспечивает питательными веществами и липидами развивающиеся микроспоры и пыльцевые зерна. Предполагается, что важную роль в этом процессе играет аутофагия. Аутофагосомные структуры и липидные тела, окруженные вакуолями, наблюдались в постмейотических клетках тапетума во время развития пыльцы. Эти структуры отсутствовали у дефектного по аутофагии мутанта

риса Osatg7. Более того, мутант не был способен накапливать липиды и крахмал в пыльцевых зернах и проявлял полную мужскую стерильность, что указывает на то, что аутофагия индуцируется в клетках тапетума и необходима для дальнейшего развития риса (Kurusu et al., 2014). Используя в качестве маркера AtATG8, меченный флуоресцентным белком, было показано, что количество аутофагосом быстро увеличивается на одноядерных стадиях в тапетальных клетках во время развития пыльника (Hanamata et al., 2019). В пыльниках мутанта Osatg7 эндогенные уровни активных форм гиббереллинов (ГА) и цитокинина, транс-зеатина, значительно ниже, чем у дикого типа, что указывает на то, что аутофагия может регулировать метаболизм фитогормонов во время развития пыльников риса (Kurusu et al., 2017).

Показано, что во время развития Arabidopsis в стручках семян активируются аутофагические гены. Так, ATG8f экспрессируется в клетках-компаньонах флоэмы перикарпа и в эмбрионе. Более того, аутофагосомы, меченные GFP-ATG8, наблюдались в зародышах семян (Di Berardino et al.,

2018). Мутант риса Osatg7-1 дает более мелкие семена с низким содержанием крахмала. Во время созревания семян Osatg7-1 пути деградации крахмала аномально активируются в эндосперме, что указывает на то, что аутофагия играет критическую роль в регуляции метаболизма в эндосперме (Sera et al.,

2019). Кроме того, аутофагия может регулировать поступление питательных веществ во время развития семян (Chen et al., 2019). У atg5-1 транслокация железа из вегетативных органов в семена сильно снижена во время образования семян. Было показано, что перемещение цинка и марганца в семена также зависит от аутофагии (Pottier et al., 2019). У atg-мутантов Arabidopsis количество ^S-глобулинов в семенах снижено, но количество предшественников ^S-глобулинов увеличено, что позволяет предположить, что аутофагия участвует в доставке предшественников в вакуоли для хранения белков (Di Berardino et al., 2018).

Недавно было продемонстрировано, что аутофагия участвует в

регуляции развития корней растений. Так, в условиях фосфатного голодания

18

фосфорилирование и активация PUB9 (лигаза Е3, содержащая U-бокс/армадилло-повтор) с помощью ARK2 (киназа рецептора S-домена) отвечает за убиквитинирование либо белков AUX/IAA (ауксин/индол-3-уксусная кислота), либо других репрессоров накопления ауксина. Эти репрессоры ауксина впоследствии избирательно нацеливаются на аутофагосомы для деградации, высвобождая ARF (факторы ответа на ауксин) или другие сигналы, способствующие накоплению ауксина и развитию боковых корней. Ингибирование аутофагии с помощью 3-метиладенина приводит к нарушению как бокового роста корней, так и накопления ауксина в корнях при голодании по фосфатам, что позволяет предположить, что аутофагия играет важную роль в росте корней (Sankaranarayanan, Samuel, 2015). У контрольных растений Arabidopsis сверхэкспрессия AtATG8f приводит к появлению растений с меньшим количеством боковых корней, чем у контрольных растений, несмотря на одинаковую длину первичных корней. Применение зеатина приводит к уменьшению длины первичных корней и уменьшению количества боковых корней у обоих растений. Однако степень ингибирования была заметной по длине первичных корней, но аналогичной по количеству боковых корней при сверхэкспрессии AtATG8f растений. Вместе эти данные указывают на то, что ATG8 влияет на цитокинин-опосредованную регуляцию архитектуры корней (Slavikova et al., 2008). Глюкоза является ключевым питательным сигналом, регулирующим активность корневой меристемы растений. Недавно было обнаружено, что аутофагия участвует в регулируемом глюкозой поддержании корневой меристемы (Huang et al., 2019). В условиях высокого содержания глюкозы накопление АФК окисляет 3-индолилуксусную кислоту (ИУК) и ухудшает активность и рост корневой меристемы. Однако у atg-мутантов передача сигнала с высоким содержанием глюкозы на пероксисомы нарушена, что облегчает АФК-окисление ИУК, вызывая усиленный рост корней (Huang et al., 2019). Эти данные демонстрируют, что конститутивная аутофагия регулирует выработку АФК и

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Мазина Анастасия Борисовна, 2023 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Глянько, А. К. Физиологическая роль оксида азота (NO) у растительных организмов / А. К. Глянько, Н. Б. Митанова, А. В. Степанов // Журнал стресс-физиологии и биохимии. - 2009. - Т. 5, № 3. - С. 33-52.

2. Ковалева, О. В. Аутофагия: клеточная гибель или способ выживания? / О. В. Ковалева, М. С. Шитова, И. Б. Зборовская // Клиническая онкогематология. Фундаментальные исследования и клиническая практика. - 2014. - Т. 7, № 2. - С. 103-113.

3. Пупышев, А. Б. Репаративная аутофагия и аутофаговая гибель клетки, функциональные и регуляторные аспекты / А. Б. Пупышев // Цитология. - 2014. - Т. 56. - С. 179-196.

4. Abreu, S. Conserved Atg8 recognition sites mediate Atg4 association with autophagosomal membranes and Atg8 deconjugation / S. Abreu, F. Kriegenburg, R. Gómez-Sánchez, M. Mari, J. Sánchez-Wandelmer, M. Skytte Rasmussen, R. Soares Guimaraes, B. Zens, M. Schuschnig, R. Hardenberg, M. Peter, T. Johansen, C. Kraft, S. Martens, F. Reggiori // EMBO Reports. -2017. - V. 18. - № 5. - P. 765-780.

5. Anand, P. Enzymatic mechanisms regulating protein S-nitrosylation: implications in health and disease / P. Anand, J.S. Stamler // Journal of Molecular Medicine. -2012. - V. 90. - № 3. - P. 233-244.

6. Anderson, G.H. The Arabidopsis AtRaptor genes are essential for post-embryonic plant growth / G.H. Anderson, B. Veit, M.R. Hanson // BMC Biology. - 2005. - V. 3. - № 1. - P. 12.

7. Antonova, K. Analysis of chemically labile glycation adducts in seed proteins: case study of methylglyoxal-derived hydroimidazolone 1 (MG-H1) / K. Antonova, M. Vikhnina, A. Soboleva, T. Mehmood, M.-L. Heymich, T. Leonova, M. Bankin, E. Lukasheva, S. Gensberger-Reigl, S. Medvedev, G. Smolikova, M. Pischetsrieder, A. Frolov // International Journal of Molecular Sciences. - 2019. - V. 20. - № 15.

8. Apel, K. Reactive oxygen species: metabolism, oxidative stress, and signal transduction / K. Apel, H. Hirt // Annual Review of Plant Biology. - 2004. -V. 55. № 1. - P. 373-399.

9. Arnelle, D.R. NO+, NO, and NO- donation by S-nitrosothiols: implications for regulation of physiological functions by S-nitrosylation and acceleration of disulfide formation / D.R. Arnelle, J.S. Stamler // Archives of Biochemistry and Biophysics. - 1995. - V. 318. - № 2. - P. 279-285.

10. Astier, J. Protein S-nitrosylation: What's going on in plants? / J. Astier, A. Kulik, E. Koen, A. Besson-Bard, S. Bourque, S. Jeandroz, O. Lamotte, D. Wendehenne // Free Radical Biology and Medicine. - 2012. - V. 53. - № 5.

- P. 1101-1110.

11. Bao, Y. IRE1B degrades RNAs encoding proteins that interfere with the induction of autophagy by ER stress in Arabidopsis thaliana / Y. Bao, Y. Pu, X. Yu, B.D. Gregory, R. Srivastava, S.H. Howell, D.C. Bassham // Autophagy. - 2018. - V. 14. - № 9. - P. 1562-1573.

12. Bao, Y. COST1 balances plant growth and stress tolerance via attenuation of autophagy / Y. Bao, D.C. Bassham // Autophagy. - 2020. - V. 16. - № 6. P.

- 1157-1158.

13. Bassal, M. Reshaping of the Arabidopsis thaliana proteome landscape and co-regulation of proteins in development and immunity / M. Bassal, M. Abukhalaf, P. Majovsky, D. Thieme, T. Herr, M. Ayash, N. Tabassum, M.R. Al Shweiki, C. Proksch, A. Hmedat, J. Ziegler, J. Lee, S. Neumann, W. Hoehenwarter // Molecular Plant. - 2020. - V. 13. - № 12. - P. 1709-1732.

14. Benhar, M. Protein denitrosylation: enzymatic mechanisms and cellular functions / M. Benhar, M.T. Forrester, J.S. Stamler // Nature Reviews Molecular Cell Biology. - 2009. - V. 10. - № 10. - P. 721-732.

15. Birgisdottir, A.B. The LIR motif - crucial for selective autophagy / A.B. Birgisdottir, T. Lamark, T. Johansen // Journal of Cell Science. 2013. - V. 126. - № 15. - P. 3237-3247.

16. Broniowska, K.A. The chemical biology of S-nitrosothiols / K.A. Broniowska, N. Hogg // Antioxidants & Redox Signaling. - 2012. - V. 17. -№ 7. - P. 969-980.

17. Cardaci, S. Redox implications of AMPK-mediated signal transduction beyond energetic clues / S. Cardaci, G. Filomeni, M.R. Ciriolo // Journal of Cell Science. - 2012. - V. 125. - № 9. - P. 2115-2125.

18. Cebollero, E. Regulation of autophagy in yeast Saccharomyces cerevisiae / E. Cebollero, F. Reggiori // Biochimica et Biophysica Acta (BBA) -Molecular Cell Research. - 2009. - V. 1793. - № 9. - P. 1413-1421.

19. Chang, C. AMPK-dependent phosphorylation of GAPDH triggers Sirt1 activation and is necessary for autophagy upon glucose starvation / C. Chang, H. Su, D. Zhang, Y. Wang, Q. Shen, B. Liu, R. Huang, T. Zhou, C. Peng, C.C.L. Wong, H.-M. Shen, J. Lippincott-Schwartz, W. Liu // Molecular Cell.

- 2015. - V. 60. - № 6. - P. 930-940.

20. Chen, D. Physiological genetics, chemical composition, health benefits and toxicology of tea (Camellia sinensis L.) flower: A review / D. Chen, G. Chen, Y. Sun, X. Zeng, H. Ye // Food Research International. - 2020. - V. 137. - P. 109584.

21. Chen, Q. Overexpression of ATG8 in Arabidopsis stimulates autophagic activity and increases nitrogen remobilization efficiency and grain filling / Q. Chen, Soulay F., Saudemont B., Elmayan T., Marmagne A., Masclaux-Daubresse C.L. // Plant Cell Physiology. - 2019. - V. 60. - №: 2. - P. 343352.

22. Chen, L. The AMP-activated protein kinase KIN10 is involved in the regulation of autophagy in Arabidopsis / L. Chen, Z.-Z. Su, L. Huang, F.-N. Xia, H. Qi, L.-J. Xie, S. Xiao, Q.-F. Chen // Frontiers in Plant Science. - 2017.

- V. 8.

23. Chen, K.-H. RNA-based analyses reveal fungal communities structured by a senescence gradient in the moss Dicranum scoparium and the presence of

putative multi-trophic fungi / K.-H. Chen, H.-L. Liao, A.E. Arnold, G. Bonito, F. Lutzoni // New Phytologist. - 2018. - V. 218. - № 4. - P. 1597-1611.

24. Chen, S.-J. Construction and analysis of protein-protein interaction network of heroin use disorder / S.-J. Chen, D.-L. Liao, C.-H. Chen, T.-Y. Wang, K.-C. Chen // Scientific Reports. - 2019a. - V. 9. - № 1. - P. 4980.

25. Chen, X. The aggravating effect of selenium deficiency on T-2 toxin-induced damage on primary cardiomyocyte results from a reduction of protective autophagy / X. Chen, J. Xu, D. Liu, Y. Sun, G. Qian, S. Xu, F. Gan, C. Pan, K. Huang // Chemico-Biological Interactions. - 2019b. - V. 300. - P. 27-34.

26. Chen, Y. The regulation of autophagy - unanswered questions / Y. Chen, D.J. Klionsky // Journal of Cell Science. - 2011. - V. 124. - № 2. - P. 161-170.

27. Chung, T. The ATG autophagic conjugation system in maize: ATG transcripts and abundance of the ATG8-lipid adduct are regulated by development and nutrient availability / T. Chung, A. Suttangkakul, R.D. Vierstra // Plant Physiology. - 2009. - V. 149. - № 1. - P. 220-234.

28. Cordani, M. Mutant p53 blocks SESN1 /AMPK/PGC-1 a/UCP2 axis increasing mitochondrial O2~- production in cancer cells / M. Cordani // British Journal of Cancer. - 2018. - V. 119. - № 8. - P. 994-1008.

29. Crozet, P. Mechanisms of regulation of SNF1/AMPK/SnRK1 protein kinases / P. Crozet, L. Margalha, A. Confraria, A. Rodrigues, C. Martinho, M. Adamo, C.A. Elias, E. Baena-Gonzalez // Frontiers in Plant Science. - 2014. - V. 5.

30. Dahm, C.C. Persistent S-Nitrosation of Complex I and Other Mitochondrial Membrane Proteins by S-Nitrosothiols but Not Nitric Oxide or Peroxynitrite: implications for the interaction of nitric oxide with mitochondria / C.C. Dahm, K. Moore, M.P. Murphy // Journal of Biological Chemistry. - 2006. - V. 281.

- № 15. - P. 10056-10065.

31. Deprost, D. An Arabidopsis homolog of RAPTOR/KOG1 is essential for early embryo development / D. Deprost, H.-N. Truong, C. Robaglia, C. Meyer // Biochemical and Biophysical Research Communications. - 2005. - V. 326.

- № 4. - P. 844-850.

32. Desideri, E. Glutathione participates in the modulation of starvation-induced autophagy in carcinoma cells / E. Desideri, G. Filomeni, M.R. Ciriolo // Autophagy. - 2012. - V. 8. - № 12. - P. 1769-1781.

33. Desikan, R. Hydrogen peroxide-induced gene expression in Arabidopsis thaliana / R. Desikan, S.J. Neill, J.T. Hancock // Free Radical Biology and Medicine. - 2000. - V. 28. - № 5. - P. 773-778.

34. Di Berardino, J. Autophagy controls resource allocation and protein storage accumulation in Arabidopsis seeds / J. Di Berardino, A. Marmagne, A. Berger, K. Yoshimoto, G. Cueff, F. Chardon, C. Masclaux-Daubresse, M. Reisdorf-Cren // Journal of Experimental Botany. - 2018. - V. 69. - № 6. -P. 1403-1414.

35. Díaz-Troya, S. The role of TOR in autophagy regulation from yeast to plants and mammals / S. Díaz-Troya, M.E. Pérez-Pérez, F.J. Florencio, J.L. Crespo // Autophagy. - 2008. - V. 4. - № 7. - P. 851-865.

36. Dobrenel, T. TOR Signaling and Nutrient Sensing / T. Dobrenel, C. Caldana, J. Hanson, C. Robaglia, M. Vincentz, B. Veit, C. Meyer // Annual Review of Plant Biology. - 2016. - V. 67. - № 1. - P. 261-285.

37. Doelling, J.H. The APG8/12-activating enzyme APG7 is required for proper nutrient recycling and senescence in Arabidopsis thaliana / J.H. Doelling, J.M. Walker, E.M. Friedman, A.R. Thompson, R.D. Vierstra // Journal of Biological Chemistry. - 2002. - V. 277. - № 36. - P. 33105-33114.

38. Evans, M.J. A ROS-assisted calcium wave dependent on the AtRBOHD NADPH oxidase and TPC1 cation channel propagates the systemic response to salt stress / M.J. Evans, W.-G. Choi, S. Gilroy, R.J. Morris // Plant Physiology. - 2016. - V. 171. - № 3. - P. 1771-1784.

39. Farré, J.-C. Mechanistic insights into selective autophagy pathways: lessons from yeast / J.-C. Farré, S. Subramani // Nature Reviews Molecular Cell Biology. - 2016. - V. 17. - № 9. - P. 537-552.

40. Feng, J. Protein S-Nitrosylation in plants: Current progresses and challenges / J. Feng, L. Chen, J. Zuo // Journal of Integrative Plant Biology. - 2019. - V. 61. - № 12. - P. 1206-1223.

41. Fernando, V. S-Nitrosylation: An Emerging Paradigm of Redox Signaling / V. Fernando, X. Zheng, Y. Walia, V. Sharma, J. Letson, S. Furuta // Antioxidants. 2019. - V. 8. - № 9.

42. Filomeni, G. Under the ROS: Thiol network is the principal suspect for autophagy commitment / G. Filomeni, E. Desideri, S. Cardaci, G. Rotilio, M.R. Ciriolo // Autophagy. - 2010. - V. 6. - № 7. - P. 999-1005.

43. Ford, P.C. Reactions of NO and Nitrite with Heme Models and Proteins / P.C. Ford // Inorganic Chemistry. - 2010. - V. 49. - № 14. - P. 6226-6239.

44. Frudd, K. Oxidation of Atg3 and Atg7 mediates inhibition of autophagy / K. Frudd, T. Burgoyne, J.R. Burgoyne // Nature Communications. - 2018. - V. 9. - № 1. - P. 95.

45. Furukawa, K. Regulatory Mechanisms of Mitochondrial Autophagy: Lessons From Yeast / K. Furukawa, A. Innokentev, T. Kanki // Frontiers in Plant Science. - 2019. - V. 10.

46. Galeeva, E.I. Nitrate reductase from Triticum aestivum leaves: Regulation of activity and possible role in production of nitric oxide / E.I. Galeeva, T.V. Trifonova, A.A. Ponomareva, L.V. Viktorova, F.V. Minibayeva // Biochemistry (Moscow). - 2012. - V. 77. - № 4. - P. 404-410.

47. Gao, F. The mitochondrial protein BNIP3L is the substrate of PARK2 and mediates mitophagy in PINK1/PARK2 pathway / F. Gao, D. Chen, J. Si, Q. Hu, Z. Qin, M. Fang, G. Wang // Human Molecular Genetics. - 2015. - V. 24. - № 9. - P. 2528-2538.

48. Gomes, L.C. During autophagy mitochondria elongate, are spared from degradation and sustain cell viability / L.C. Gomes, G.D. Benedetto, L. Scorrano // Nature Cell Biology. - 2011. - V. 13. - № 5. - P. 589-598.

49. Gow, A.J. A novel reaction mechanism for the formation of S-nitrosothiol in vivo / A.J. Gow, D.G. Buerk, H. Ischiropoulos // Journal of Biological Chemistry. - 1997. - V. 272. - № 5. - P. 2841-2845.

50. Graziano, M. Nitric oxide and iron in plants: an emerging and converging story / M. Graziano, L. Lamattina // Trends in Plant Science. - 2005. - V. 10.

- № 1. - P. 4-8.

51. Greifenhagen, U. Plasma proteins modified by advanced glycation end products (AGEs) reveal site-specific susceptibilities to glycemic control in patients with type 2 diabetes / U. Greifenhagen, A. Frolov, M. Bluher, R. Hoffmann // Journal of Biological Chemistry. - 2016. - V. 291. - № 18. - P. 9610-9616.

52. Guha, P. Cocaine elicits autophagic cytotoxicity via a nitric oxide-GAPDH signaling cascade / P. Guha, M.M. Harraz, S.H. Snyder // Proceedings of the National Academy of Sciences. - 2016. - V. 113. - № 5. - P. 1417-1422.

53. Guiboileau, A. Autophagy machinery controls nitrogen remobilization at the whole-plant level under both limiting and ample nitrate conditions in Arabidopsis / A. Guiboileau, K. Yoshimoto, F. Soulay, M.-P. Bataillé, J.-C. Avice, C. Masclaux-Daubresse // New Phytologist. - 2012. - V. 194. - № 3.

- P. 732-740.

54. Gupta, K.J. Interaction of nitric oxide with the components of the plant mitochondrial electron transport chain / K.J. Gupta, A. Kumari, I. Florez-Sarasa, A.R. Fernie, A.U. Igamberdiev // Journal of Experimental Botany. -2018. - V. 69. - № 14. - P. 3413-3424.

55. Han, S. Cytoplastic glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenases interact with ATG3 to negatively regulate autophagy and immunity in Nicotiana benthamiana / S. Han, Y. Wang, X. Zheng, Q. Jia, J. Zhao, F. Bai, Y. Hong, Y. Liu // The Plant Cell. - 2015. - V. 27. - № 4. - P. 1316-1331.

56. Hanada, T. The Atg12-Atg5 conjugate has a novel E3-like activity for potein lipidation in autophagy / T. Hanada, N.N. Noda, Y. Satomi, Y. Ichimura, Y.

Fujioka, T. Takao, F. Inagaki, Y. Ohsumi // Journal of Biological Chemistry. - 2007. - V. 282. - № 52. - P. 37298-37302.

57. Hanamata, S. Monitoring autophagy in rice tapetal cells during pollen maturation / S. Hanamata, J. Sawada, B. Toh, S. Ono, K. Ogawa, T. Fukunaga, K.-I. Nonomura, T. Kurusu, K. Kuchitsu // Plant Biotechnology. - 2019. - V. 36. - № 2. - P. 99-105.

58. Hanaoka, H. Leaf senescence and starvation-induced chlorosis are accelerated by the disruption of an Arabidopsis autophagy gene / H. Hanaoka, T. Noda, Y. Shirano, T. Kato, H. Hayashi, D. Shibata, S. Tabata, Y. Ohsumi // Plant Physiology. - 2002. - V. 129. - № 3. - P. 1181-1193.

59. Hanfrey, C. Arabidopsis polyamine biosynthesis: absence of ornithine decarboxylase and the mechanism of arginine decarboxylase activity / C. Hanfrey, S. Sommer, M.J. Mayer, D. Burtin, A.J. Michael // The Plant Journal. - 2001. - V. 27. - № 6. - P. 551-560.

60. Hara, M.R. S-nitrosylated GAPDH initiates apoptotic cell death by nuclear translocation following Siah1 binding / M.R. Hara, N. Agrawal, S.F. Kim, M.B. Cascio, M. Fujimuro, Y. Ozeki, M. Takahashi, J.H. Cheah, S.K. Tankou, L.D. Hester, C.D. Ferris, S.D. Hayward, S.H. Snyder, A. Sawa // Nature Cell Biology. - 2005. - V. 7. - № 7. - P. 665-674.

61. Hayashi-Nishino, M. A subdomain of the endoplasmic reticulum forms a cradle for autophagosome formation / M. Hayashi-Nishino, N. Fujita, T. Noda, A. Yamaguchi, T. Yoshimori, A. Yamamoto // Nature Cell Biology. -2009. - V. 11. - № 12. - P. 1433-1437.

62. He, C. Regulation mechanisms and signaling pathways of autophagy / C. He, D.J. Klionsky // Annual Review of Genetics. - 2009. - V. 43. - № 1. - P. 6793.

63. He, H. Nitric oxide induces apoptosis and autophagy; autophagy down-regulates NO synthesis in physalin A-treated A375-S2 human melanoma cells / H. He, Y.-S. Feng, L.-H. Zang, W.-W. Liu, L.-Q. Ding, L.-X. Chen, N. Kang,

T. Hayashi, S. Tashiro, S. Onodera, F. Qiu, T. Ikejima // Food and Chemical Toxicology. - 2014. - V. 71. - P. 128-135.

64. Henry, E. Beyond glycolysis: GAPDHs are multi-functional enzymes involved in regulation of ROS, autophagy, and plant immune responses / E. Henry, N. Fung, J. Liu, G. Drakakaki, G. Coaker // PLoS Genetics. - 2015. -V. 11. - № 4. - P. e1005199.

65. Hess, D.T. Protein S-nitrosylation: purview and parameters / D.T. Hess, A. Matsumoto, S.-O. Kim, H.E. Marshall, J.S. Stamler // Nature Reviews Molecular Cell Biology. - 2005. - V. 6. - № 2. - P. 150-166.

66. Hess, D.T. Regulation by S-nitrosylation of protein post-translational modification / D.T. Hess, J.S. Stamler // Journal of Biological Chemistry. -2012. - V. 287. - № 7. - P. 4411-4418.

67. Huang, L. Autophagy regulates glucose-mediated root meristem activity by modulating ROS production in Arabidopsis / L. Huang, L.-J. Yu, X. Zhang, B. Fan, F.-Z. Wang, Y.-S. Dai, H. Qi, Y. Zhou, L.-J. Xie, S. Xiao // Autophagy. - 2019. - V. 15. - № 3. - P. 407-422.

68. Huang, S. SOCS proteins participate in the regulation of innate immune response caused by viruses / S. Huang // Frontiers in Immunology. - 2020. -V. 11.

69. Huang, X. Genetic analyses of the Arabidopsis ATG1 kinase complex reveal both kinase-dependent and independent autophagic routes during fixed-carbon starvation / X. Huang, C. Zheng, F. Liu, C. Yang, P. Zheng, X. Lu, J. Tian, T. Chung, M.S. Otegui, S. Xiao, C. Gao, R.D. Vierstra, F. Li // The Plant Cell. - 2019. - V. 31. - № 12. - P. 2973-2995.

70. Hurley, J.H. Mechanisms of autophagy initiation / J.H. Hurley, L.N. Young // Annual Review of Biochemistry. - 2017. - V. 86. - № 1. - P. 225-244.

71. Ishizaki, K. Molecular genetic tools and techniques for Marchantia polymorpha research / K. Ishizaki, R. Nishihama, K.T. Yamato, T. Kohchi // Plant and Cell Physiology. - 2016. - V. 57. - № 2. - P. 262-270.

72. Itakura, E. Characterization of autophagosome formation site by a hierarchical analysis of mammalian ATG proteins / E. Itakura, N. Mizushima // Autophagy. - 2010. - V. 6. - № 6. - P. 764-776.

73. Jiménez-Nopala, G. Autophagy mediates hydrotropic response in Arabidopsis thaliana roots / G. Jiménez-Nopala, A.E. Salgado-Escobar, D. Cevallos-Porta, L. Cárdenas, G. Sepúlveda-Jiménez, G. Cassab, H. Porta // Plant Science. - 2018. - V. 272. - P. 1-13.

74. Johansen, T. Selective autophagy mediated by autophagic adapter proteins / T. Johansen, T. Lamark // Autophagy. - 2011. - V. 7. - № 3. - P. 279-296.

75. Johansen, T. Selective autophagy: ATG8 family proteins, LIR motifs and cargo receptors / T. Johansen, T. Lamark // Journal of Molecular Biology. -2020. - V. 432. - № 1. - P. 80-103.

76. Kalyanaraman, H. Nitric oxide and cyclic GMP functions in bone / H. Kalyanaraman, N. Schall, R.B. Pilz // Nitric Oxide. - 2018. - V. 76. - P. 6270.

77. Kaminskyy, V.O. Free radicals in cross talk between autophagy and apoptosis / V.O. Kaminskyy, B. Zhivotovsky // Antioxidants & Redox Signaling. - 2014. - V. 21. - № 1. - P. 86-102.

78. Karvela, M. ATG7 regulates energy metabolism, differentiation and survival of Philadelphia-chromosome-positive cells / M. Karvela, P. Baquero, E.M. Kuntz, A. Mukhopadhyay, R. Mitchell, E.K. Allan, E. Chan, K.R. Kranc, B. Calabretta, P. Salomoni, E. Gottlieb, T.L. Holyoake, G.V. Helgason // Autophagy. - 2016. - V. 12. - № 6. - P. 936-948.

79. Katsiarimpa, A. The deubiquitinating enzyme AMSH1 and the ESCRT-III subunit VPS2.1 are required for autophagic degradation in Arabidopsis / A. Katsiarimpa, K. Kalinowska, F. Anzenberger, C. Weis, M. Ostertag, C. Tsutsumi, C. Schwechheimer, F. Brunner, R. Hückelhoven, E. Isono // The Plant Cell. - 2013. - V. 25. - № 6. - P. 2236-2252.

80. Keszler, A. Reaction between nitric oxide, glutathione, and oxygen in the presence and absence of protein: How are S-nitrosothiols formed? / A.

130

Keszler, Y. Zhang, N. Hogg // Free Radical Biology and Medicine. - 2010. -V. 48. - № 1. - P. 55-64.

81. Ketelaar, T. Arabidopsis homologues of the autophagy protein Atg8 are a novel family of microtubule binding proteins / T. Ketelaar, C. Voss, S.A. Dimmock, M. Thumm, P.J. Hussey // FEBS Letters. - 2004. - V. 567. - № 2. - P. 302-306.

82. Kettenhofen, N.J. Proteomic methods for analysis of S-nitrosation / N.J. Kettenhofen, K.A. Broniowska, A. Keszler, Y. Zhang, N. Hogg // Journal of Chromatography B. - 2007. - V. 851. - № 1. - P. 152-159.

83. Kim, J. AMPK and mTOR regulate autophagy through direct phosphorylation of Ulk1 / J. Kim, M. Kundu, B. Viollet, K.-L. Guan // Nature Cell Biology. - 2011. V. 13. - № 2. - P. 132-141.

84. Kirisako, T. The reversible modification regulates the membrane-binding state of Apg8/Aut7 essential for autophagy and the cytoplasm to vacuole targeting pathway / T. Kirisako, Y. Ichimura, H. Okada, Y. Kabeya, N. Mizushima, T. Yoshimori, M. Ohsumi, T. Takao, T. Noda, Y. Ohsumi // Journal of Cell Biology. - 2000. - V. 151. - № 2. - P. 263-276.

85. Kitagaki, J. Nitric oxide prodrug JS-K inhibits ubiquitin E1 and kills tumor cells retaining wild-type p53 / J. Kitagaki, Y. Yang, J.E. Saavedra, N.H. Colburn, L.K. Keefer, A.O. Perantoni // Oncogene. - 2009. - V. 28. - № 4. -P. 619-624.

86. Kneeshaw, S. Selective protein denitrosylation activity of thioredoxin-h5 modulates plant immunity / S. Kneeshaw, S. Gelineau, Y. Tada, G.J. Loake, S.H. Spoel // Molecular Cell. - 2014. - V. 56. - № 1. - P. 153-162.

87. Koch, B. A Metabolic checkpoint for the yeast-to-hyphae developmental switch regulated by endogenous nitric oxide signaling / B. Koch, A.A. Barugahare, T.L. Lo, C. Huang, R.B. Schittenhelm, D.R. Powell, T.H. Beilharz, A. Traven // Cell Reports. - 2018. - V. 25. - № 8. - P. 2244-2258.e7.

88. Kotani, T. The Atg2-Atg18 complex tethers pre-autophagosomal membranes to the endoplasmic reticulum for autophagosome formation / T. Kotani, H. Kirisako, M. Koizumi, Y. Ohsumi, H. Nakatogawa // Proceedings of the National Academy of Sciences. - 2018. - V. 115. - № 41. - P. 10363-10368.

89. Kovacs, I. Nitric oxide-based protein modification: formation and site-specificity of protein S-nitrosylation / I. Kovacs, C. Lindermayr // Frontiers in Plant Science. - 2013. - V. 4.

90. Kraft, C. Binding of the Atg1/ULK1 kinase to the ubiquitin-like protein Atg8 regulates autophagy / C. Kraft, M. Kijanska, E. Kalie, E. Siergiejuk, S.S. Lee, G. Semplicio, I. Stoffel, A. Brezovich, M. Verma, I. Hansmann, G. Ammerer, K. Hofmann, S. Tooze, M. Peter // The EMBO Journal. - 2012. - V. 31. - № 18. - P. 3691-3703.

91. Kriegenburg, F. Coordination of autophagosome-lysosome fusion by Atg8 family members / F. Kriegenburg, C. Ungermann, F. Reggiori // Current Biology. - 2018. - V. 28. - № 8. - P. R512-R518.

92. Kuo, E.Y. High light-induced nitric oxide production induces autophagy and cell death in Chlamydomonas reinhardtii / E.Y. Kuo, H.-L. Chang, S.-T. Lin, T.-M. Lee // Frontiers in Plant Science. - 2020. - V. 11.

93. Kurusu, T. OsATG7 is required for autophagy-dependent lipid metabolism in rice postmeiotic anther development / T. Kurusu // Autophagy. - 2014. V. 10. - № 5. - P. 878-888.

94. Kurusu, T. Autophagy-mediated regulation of phytohormone metabolism during rice anther development / T. Kurusu, T. Koyano, N. Kitahata, M. Kojima, S. Hanamata, H. Sakakibara, K. Kuchitsu // Plant Signaling & Behavior. - 2017. - V. 12. - № 9. - P. e1365211.

95. Laemmli, U.K. Cleavage of structural proteins during the assembly of the head of bacteriophage T4 / U.K. Laemmli // Nature. - 1970. - V. 227. - № 5259. - P. 680-685.

96. Lee, M.N. Glycolytic flux signals to mTOR through glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase-mediated regulation of Rheb / M.N. Lee, S.H. Ha,

132

J. Kim, A. Koh, C.S. Lee, J.H. Kim, H. Jeon, D.-H. Kim, P.-G. Suh, S.H. Ryu // Molecular and Cellular Biology. - 2009. - V. 29. - № 14. - P. 3991-4001.

97. Lee, T.Y. SNOSite: exploiting maximal dependence decomposition to identify cysteine S-nitrosylation with substrate site specificity / T.Y. Lee, Y.J. Chen, T.C. Lu, H.D. Huang, Y.J. Chen // PloS One. - 2011. - № 6. - e21849.

98. Leiper, J. S-nitrosylation of dimethylarginine dimethylaminohydrolase regulates enzyme activity: Further interactions between nitric oxide synthase and dimethylarginine dimethylaminohydrolase / J. Leiper, J. Murray-Rust, N. McDonald, P. Vallance // Proceedings of the National Academy of Sciences. - 2002. - V. 99. - № 21. - P. 13527-13532.

99. Li, F. Autophagy: a multifaceted intracellular system for bulk and selective recycling / F. Li, R.D. Vierstra // Trends in Plant Science. - 2012. - V. 17. -№ 9. P. 526-537.

100. Li, Y. Autophagy impairment mediated by S-nitrosation of ATG4B leads to neurotoxicity in response to hyperglycemia / Y. Li, Y. Zhang, L. Wang, P. Wang, Y. Xue, X. Li, X. Qiao, X. Zhang, T. Xu, G. Liu, P. Li, C. Chen // Autophagy. - 2017. - V. 13. - № 7. - P. 1145-1160.

101. Limami, A.M. Nitrogen metabolism in plants under low oxygen stress / A.M. Limami, H. Diab, J. Lothier // Planta. - 2014. - V. 239. - № 3. - P. 531-541.

102. Lindermayr, C. Proteomic identification of S-nitrosylated proteins in Arabidopsis / C. Lindermayr, G. Saalbach, J. Durner // Plant Physiology. -2005. - V. 137. - № 3. - P. 921-930.

103. Ling, T. Host-mediated S-nitrosylation disarms the bacterial effector HopAI1 to reestablish immunity / T. Ling, D. Bellin, E. Vandelle, Z. Imanifard, M. Delledonne // The Plant Cell. - 2017. - V. 29. - № 11. - P. 2871-2881.

104. Liu, B. JS-K, a nitric oxide donor, induces autophagy as a complementary mechanism inhibiting ovarian cancer / B. Liu, X. Huang, Y.

Li, W. Liao, M. Li, Y. Liu, R. He, D. Feng, R. Zhu, H. Kurihara // BMC Cancer. - 2019. - V. 19. - № 1. - P. 645.

105. Liu, H. Identification of nitric oxide as an endogenous inhibitor of 26S proteasomes in vascular endothelial cells / H. Liu, S. Yu, H. Zhang, J. Xu // PLoS ONE. - 2014. - V. 9. - № 5. - P. e98486.

106. Liu, F. Autophagy-related14 and its associated phosphatidylinositol 3-kinase complex promote autophagy in Arabidopsis / F. Liu, W. Hu, F. Li, R.S. Marshall, X. Zarza, T. Munnik, R.D. Vierstra // The Plant Cell. - 2020. - V. 32. - № 12. - P. 3939-3960.

107. Liu, Y. Autophagy: pathways for self-eating in plant cells / Y. Liu, D.C. Bassham // Annual Review of Plant Biology. - 2012. - V. 63. - P. 215-237.

108. Lohse, M. Mercator: a fast and simple web server for genome scale functional annotation of plant sequence data / M. Lohse, A. Nagel, T. Herter, P. May, M. Schroda, R. Zrenner, T. Tohge, A.R. Fernie, M. Stitt, B. Usadel // Plant, Cell & Environment. - 2014. - V. 37. - № 5. - P. 1250-1258.

109. Lopez-Paz, C. Maize AKIN^y dimerizes through the KIS/CBM domain and assembles into SnRK1 complexes / C. Lopez-Paz, B. Vilela, M. Riera, M. Pages, V. Lumbreras // FEBS Letters. 2009. - V. 583. - № 12. - P. 18871894.

110. Lou, G. Mitophagy and neuroprotection / G. Lou, K. Palikaras, S. Lautrup, M. Scheibye-Knudsen, N. Tavernarakis, E.F. Fang // Trends in Molecular Medicine. - 2020. - V. 26. - № 1. - P. 8-20.

111. Lu, Y. Pharmacological inhibition of mitochondrial division attenuates simulated high-altitude exposure-induced cerebral edema in mice: Involvement of inhibition of the NF-kB signaling pathway in glial cells / Y. Lu, P. Chang, W. Ding, J. Bian, D. Wang, X. Wang, Q. Luo, X. Wu, L. Zhu // European Journal of Pharmacology. - 2022. - V. 929. - P. 175137.

112. Madej, E. Thiyl radicals react with nitric oxide to form S-nitrosothiols with rate constants near the diffusion-controlled limit / E. Madej, L.K. Folkes,

P. Wardman, G. Czapski, S. Goldstein // Free Radical Biology and Medicine.

- 2008. - V. 44. - № 12. - P. 2013-2018.

113. Manjithaya, R. Molecular mechanism and physiological role of pexophagy / R. Manjithaya, T.Y. Nazarko, J.-C. Farre, S. Subramani // FEBS Letters. - 2010. - V. 584. - № 7. - P. 1367-1373.

114. Margalha, L. Plant SnRK1 kinases: structure, regulation, and function / L. Margalha, C. Valerio, E. Baena-Gonzalez AMP-activated Protein Kinase / Ed. M.D. Cordero // Cham: Springer International Publishing, - 2016. - P. 403-438.

115. Marshall, R.S. Autophagy: the master of bulk and selective recycling / R.S. Marshall, R.D. Vierstra // Annual Review of Plant Biology. - 2018. - V. 69. - № 1. - P. 173-208.

116. Mazina, A. S-Nitrosylated proteins involved in autophagy in Triticum aestivum roots: a bottom-up proteomics approach and in silico predictive algorithms / A. Mazina, J. Shumilina, N. Gazizova, E. Repkin, A. Frolov, F. Minibayeva // Life. -2023. - V.13. - № 10.

117. Menand, B. Expression and disruption of the Arabidopsis TOR (target of rapamycin) gene / B. Menand, T. Desnos, L. Nussaume, F. Berger, D. Bouchez, C. Meyer, C. Robaglia // Proceedings of the National Academy of Sciences. - 2002. - V. 99. - № 9. - P. 6422-6427.

118. Merkulova, E.A. Assessment and optimization of autophagy monitoring methods in Arabidopsis roots indicate direct fusion of autophagosomes with vacuoles / E.A. Merkulova, A. Guiboileau, L. Naya, C. Masclaux-Daubresse, K. Yoshimoto // Plant and Cell Physiology. - 2014. -V. 55. - № 4. - P. 715-726.

119. Mijaljica, D. The intriguing life of autophagosomes / D. Mijaljica, M. Prescott, R.J. Devenish // International Journal of Molecular Sciences. - 2012.

- V. 13. - № 3. - P. 3618-3635.

120. Miller, G. The plant NADPH oxidase RBOHD mediates rapid systemic signaling in response to diverse stimuli / G. Miller, K. Schlauch, R. Tam, D.

135

Cortes, M.A. Torres, V. Shulaev, J.L. Dangl, R. Mittler // Science Signaling. - 2009. - V. 2. - № 84. - P. ra45-ra45.

121. Minibayeva, F. Oxidative stress-induced autophagy in plants: The role of mitochondria / F. Minibayeva, S. Dmitrieva, A. Ponomareva, V. Ryabovol // Plant Physiology and Biochemistry. - 2012. - V. 59. - P. 11-19.

122. Minibayeva, F. Nitric oxide induces autophagy in Triticum aestivum roots / F. Minibayeva, A. Mazina, N. Gazizova, S. Dmitrieva, A. Ponomareva, D. Rakhmatullina // Antioxidants. - 2023. - V. 12. - № 9.

123. Minina, E.A. Transcriptional stimulation of rate-limiting components of the autophagic pathway improves plant fitness / E.A. Minina // Journal of Experimental Botany. - 2018. - V. 69. - № 6. - P. 1415-1432.

124. Mittler, R. ROS signaling: the new wave? / R. Mittler, S. Vanderauwera, N. Suzuki, G. Miller, V.B. Tognetti, K. Vandepoele, M. Gollery, V. Shulaev, F. Van Breusegem // Trends in Plant Science. - 2011. -V. 16. - № 6. - P. 300-309.

125. Montagna, C. To eat, or NOt to eat: S-nitrosylation signaling in autophagy / C. Montagna, S. Rizza, E. Maiani, L. Piredda, G. Filomeni, F. Cecconi // The FEBS Journal. - 2016. - V. 283. - № 21. - P. 3857-3869.

126. Moncada S. Nitric oxide and the cell: proliferation, differentiation, and death. - Princeton University Press, - 2017. - T. 4893.

127. Moreau, M. Mutations in the Arabidopsis homolog of LST8/G0L, a partner of the Target of Rapamycin kinase, impair plant growth, flowering, and metabolic adaptation to long days / M. Moreau, M. Azzopardi, G. Clément, T. Dobrenel, C. Marchive, C. Renne, M.-L. Martin-Magniette, L. Taconnat, J.-P. Renou, C. Robaglia, C. Meyer // The Plant Cell. - 2012. - V. 24. - № 2. - P. 463-481.

128. Munoz-Bertomeu, J. Plastidial glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase deficiency leads to altered root development and affects the sugar and amino acid balance in Arabidopsis / J. Munoz-Bertomeu, B. Cascales-Minana, J.M. Mulet, E. Baroja-Fernandez, J. Pozueta-Romero, J.M.

136

Kuhn, J. Segura, R. Ros // Plant Physiology. - 2009. - V. 151. - № 2. - P. 541-558.

129. Nakamura, T. Emerging role of protein-protein transnitrosylation in cell signaling pathways / T. Nakamura, S.A. Lipton // Antioxidants & Redox Signaling. - 2013. - V. 18. - № 3. - P. 239-249.

130. Nakatogawa, H. Atg4 recycles inappropriately lipidated Atg8 to promote autophagosome biogenesis / H. Nakatogawa, J. Ishii, E. Asai, Y. Ohsumi // Autophagy. - 2012. - V. 8. - № 2. - P. 177-186.

131. Nicholls, C. GAPDH: A common enzyme with uncommon functions / C. Nicholls, H. Li, J.-P. Liu // Clinical and Experimental Pharmacology and Physiology. - 2012. - V. 39. - № 8. - P. 674-679.

132. Niu, L. Proteomic investigation of S-nitrosylated proteins during NO-induced adventitious rooting of cucumber / L. Niu, J. Yu, W. Liao, J. Xie, J. Yu, J. Lv, X. Xiao, L. Hu, Y. Wu // International Journal of Molecular Sciences. - 2019. - V. 20. - № 21.

133. Norizuki, T. Marchantiapolymorpha, a new model plant for autophagy Studies / T. Norizuki, T. Kanazawa, N. Minamino, H. Tsukaya, T. Ueda // Frontiers in Plant Science. - 2019. - V. 10.

134. Norizuki, T. Role of autophagy in male reproductive processes in land plants / T. Norizuki, N. Minamino, T. Ueda // Frontiers in Plant Science. -2020. - V. 11.

135. Nukarinen, E. Quantitative phosphoproteomics reveals the role of the AMPK plant ortholog SnRK1 as a metabolic master regulator under energy deprivation / E. Nukarinen, T. Nägele, L. Pedrotti, B. Wurzinger, A. Mair, R. Landgraf, F. Börnke, J. Hanson, M. Teige, E. Baena-Gonzalez, W. DrögeLaser, W. Weckwerth // Scientific Reports. - 2016. - V. 6. - № 1. - P. 31697.

136. Ohsumi, Y. Molecular dissection of autophagy: two ubiquitin-like systems / Y. Ohsumi // Nature Reviews Molecular Cell Biology. - 2001. - V. 2. - № 3. - P. 211-216.

137. Olenieva, V. Tubulin acetylation accompanies autophagy development induced by different abiotic stimuli in Arabidopsis thaliana / V. Olenieva, D. Lytvyn, A. Yemets, C. Bergounioux, Y. Blume // Cell Biology International.

- 2019. - V. 43. - № 9. - P. 1056-1064.

138. Onele, A.O. DsDBFl, a type A-5 DREB gene, identified and characterized in the moss Dicranum scoparium / A.O. Onele, A.B. Mazina, I.Y. Leksin, F.V. Minibayeva // Life. - 2023. - V.13. - № 1.

139. Paolacci A. R. Identification and validation of reference genes for quantitative RT-PCR normalization in wheat / A.R. Paolacci, O. Tanzarella, E. Porceddu, M. Ciaffi // BMC molecular biology. - 2009. - V. 10. - №. 1. -P. 1-27.

140. Pérez-Pérez, M.E. The yeast autophagy protease Atg4 is regulated by thioredoxin / M.E. Pérez-Pérez, M. Zaffagnini, C.H. Marchand, J.L. Crespo, S.D. Lemaire // Autophagy. - 2014. - V. 10. - № 11. - P. 1953-1964.

141. Pérez-Pérez, M.E. Control of autophagy in Chlamydomonas is mediated through redox-dependent inactivation of the ATG4 protease / M.E. Pérez-Pérez, S.D. Lemaire, J.L. Crespo // Plant Physiology. - 2016. - V. 172.

- № 4. - P. 2219-2234.

142. Pérez-Pérez, M.E. The ATG4 protease integrates redox and stress signals to regulate autophagy / M.E. Pérez-Pérez, S.D. Lemaire, J.L. Crespo // Journal of Experimental Botany. - 2021. - V. 72. - № 9. - P. 3340-3351.

143. Phillips, A.R. The ATG12-conjugating enzyme ATG10 is essential for autophagic vesicle formation in Arabidopsis thaliana / A.R. Phillips, A. Suttangkakul, R.D. Vierstra // Genetics. - 2008. - V. 178. - № 3. - P. 13391353.

144. Pottier, M. Autophagy is essential for optimal translocation of iron to seeds in Arabidopsis / M. Pottier, J. Dumont, C. Masclaux-Daubresse, S. Thomine // Journal of Experimental Botany. - 2019. - V. 70. - № 3. - P. 859869.

145. Pratyush, P. pLMSNOSite: an ensemble-based approach for predicting protein S-nitrosylation sites by integrating supervised word embedding and embedding from pre-trained protein language model / P. Pratyush, S. Pokharel, H. Saigo, D.B. KC // BMC Bioinformatics. - 2023. - V. 24. - № 1.

- P. 41.

146. Rakhmatullina, D. Mdivi-1 Induced mitochondrial fusion as a potential mechanism to enhance stress tolerance in wheat / D. Rakhmatullina, A. Mazina, A. Ponomareva, S. Dmitrieva, R.P. Beckett, F. Minibayeva // Life. -2022. - V. 12. - № 9.

147. Ravikumar, B. Plasma membrane helps autophagosomes grow / B. Ravikumar, K. Moreau, D.C. Rubinsztein // Autophagy. - 2010. - V. 6. - № 8. - P. 1184-1186.

148. Ren, M. Target of rapamycin signaling regulates metabolism, growth, and life span in Arabidopsis / M. Ren, P. Venglat, S. Qiu, L. Feng, Y. Cao, E. Wang, D. Xiang, J. Wang, D. Alexander, S. Chalivendra, D. Logan, A. Mattoo, G. Selvaraj, R. Datla // The Plant Cell. - 2012. - V. 24. - № 12. - P. 4850-4874.

149. Rensing, S.A. The moss Physcomitrium (Physcomitrella) patens: a model organism for non-seed plants / S.A. Rensing, B. Goffinet, R. Meyberg, S.-Z. Wu, M. Bezanilla // The Plant Cell. - 2020. - V. 32. - № 5. - P. 13611376.

150. Reynaert, N.L. Nitric oxide represses inhibitory kB kinase through S-nitrosylation / N.L. Reynaert, K. Ckless, S.H. Korn, N. Vos, A.S. Guala, E.F.M. Wouters, A. van der Vliet, Y.M.W. Janssen-Heininger // Proceedings of the National Academy of Sciences. - 2004. - V. 101. - № 24. - P. 89458950.

151. Ritchie, M.E. Limma powers differential expression analyses for RNA-sequencing and microarray studies / M.E. Ritchie, B. Phipson, D. Wu, Y. Hu, C.W. Law, W. Shi, G.K. Smyth // Nucleic Acids Research. - 2015. - V. 43.

- № 7. P. - e47-e47.

152. Robaglia, C. Sensing nutrient and energy status by SnRKl and TOR kinases / C. Robaglia, M. Thomas, C. Meyer // Current Opinion in Plant Biology. - 2012. - V. 15. - № 3. - P. 301-307.

153. Rodriguez, M. TOR and SnRK1 signaling pathways in plant response to abiotic stresses: Do they always act according to the "yin-yang" model? / M. Rodriguez, R. Parola, S. Andreola, C. Pereyra, G. Martinez-Noel // Plant Science. - 2019. - V. 288. - P. 110220.

154. Rogov, V. Interactions between autophagy receptors and ubiquitin-like proteins form the molecular basis for selective autophagy / V. Rogov, V. Dötsch, T. Johansen, V. Kirkin // Molecular Cell. - 2014. - V. 53. - № 2. -P. 167-178.

155. Romero-Puertas, M.C. S-Nitrosylation of peroxiredoxin II E promotes peroxynitrite-mediated tyrosine nitration / M.C. Romero-Puertas, M. Laxa, A. Matte, F. Zaninotto, I. Finkemeier, A.M.E. Jones, M. Perazzolli, E. Vandelle, K.-J. Dietz, M. Delledonne // The Plant Cell. - 2007. - V. 19. - № 12. - P. 4120-4130.

156. Ryder, L. Nitric oxide-induced ribosome collision activates ribosomal surveillance mechanisms / L. Ryder, F.S. Arendrup, J.F. Martinez, G. Snieckute, C. Pecorari, R.A. Shah, A.H. Lund, M. Blasius, S. Bekker-Jensen // Cell Death & Disease. - 2023. - V. 14. - № 7. - P. 467.

157. Sadhu, A. Nitric oxide and ROS mediate autophagy and regulate Alternaria alternata toxin-induced cell death in tobacco BY-2 cells / A. Sadhu, Y. Moriyasu, K. Acharya, M. Bandyopadhyay // Scientific Reports. -2019. - V. 9. - № 1. - P. 8973.

158. Sanchez-Vera, V. Autophagy is required for gamete differentiation in the moss Physcomitrella patens / V. Sanchez-Vera, C.S. Kenchappa, K. Landberg, S. Bressendorff, S. Schwarzbach, T. Martin, J. Mundy, M. Petersen, M. Thelander, E. Sundberg // Autophagy. - 2017. - V. 13. - № 11. - P. 1939-1951.

159. Sankaranarayanan, S. A proposed role for selective autophagy in regulating auxin-dependent lateral root development under phosphate starvation in Arabidopsis / S. Sankaranarayanan, M.A. Samuel // Plant Signaling & Behavior. - 2015. - V. 10. № 3. - P. e989749.

160. Sarkar, S. Complex inhibitory effects of nitric oxide on autophagy / S. Sarkar, V.I. Korolchuk, M. Renna, S. Imarisio, A. Fleming, A. Williams, M. Garcia-Arencibia, C. Rose, S. Luo, B.R. Underwood, G. Kroemer, C.J. O'Kane, D.C. Rubinsztein // Molecular Cell. - 2011. - V. 43. - № 1. - P. 1932.

161. Sarti, P. Nitric oxide and cytochrome c oxidase: mechanisms of inhibition and NO degradation / P. Sarti, A. Giuffré, E. Forte, D. Mastronicola, M.C. Barone, M. Brunori // Biochemical and Biophysical Research Communications. - 2000. - V. 274. - № 1. - P. 183-187.

162. Scherz-Shouval, R. Reactive oxygen species are essential for autophagy and specifically regulate the activity of Atg4 / R. Scherz-Shouval, E. Shvets, E. Fass, H. Shorer, L. Gil, Z. Elazar // The EMBO Journal. - 2007. - V. 26. - № 7. - P. 1749-1760.

163. Schwacke, R. MapMan4 : a refined protein classification and annotation framework applicable to multi-omics data analysis / R. Schwacke, G.Y. Ponce-Soto, K. Krause, A.M. Bolger, B. Arsova, A. Hallab, K. Gruden, M. Stitt, M.E. Bolger, B. Usadel // Molecular Plant. - 2019. - V. 12. - № 6. - P. 879-892.

164. Sen, N. Nitric oxide-induced nuclear GAPDH activates p300/CBP and mediates apoptosis / N. Sen, M.R. Hara, M.D. Kornberg, M.B. Cascio, B.-I. Bae, N. Shahani, B. Thomas, T.M. Dawson, V.L. Dawson, S.H. Snyder, A. Sawa // Nature Cell Biology. - 2008. - V. 10. - № 7. - P. 866-873.

165. Sera, Y. Essential roles of autophagy in metabolic regulation in endosperm development during rice seed maturation / Y. Sera, S. Hanamata, S. Sakamoto, S. Ono, K. Kaneko, Y. Mitsui, T. Koyano, N. Fujita, A. Sasou,

T. Masumura, H. Saji, K.-I. Nonomura, N. Mitsuda, T. Mitsui, T. Kurusu, K. Kuchitsu // Scientific Reports. - 2019. - V. 9. - № 1. - P. 18544.

166. Shih, M.-C. Cloning and chromosomal mapping of nuclear genes encoding chloroplast and cytosolic glyceraldehyde-3-phosphate-dehydrogenase from Arabidopsis thaliana / M.-C. Shih, P. Heinrich, H.M. Goodman // Gene. - 1991. - V. 104. - № 2. - P. 133-138.

167. Shumilina, J. Integrative proteomics and metabolomics analysis reveals the role of small signaling peptide rapid alkalinization factor 34 (RALF34) in cucumber roots / J. Shumilina, A.S. Kiryushkin, N. Frolova, V. Mashkina, E.L. Ilina, V.A. Puchkova, K. Danko, S. Silinskaya, E.B. Serebryakov, A. Soboleva, T. Bilova, A. Orlova, E.D. Guseva, E. Repkin, K. Pawlowski, A. Frolov, K.N. Demchenko // International Journal of Molecular Sciences. -2023. - V. 24. - № 8.

168. Signorelli, S. Connecting proline and y-aminobutyric acid in stressed plants through non-enzymatic reactions / S. Signorelli, P.D. Dans, E.L. Coitino, O. Borsani, J. Monza // PLoS ONE. - 2015. - V. 10. - № 3. - P. e0115349.

169. Sirover, M.A. New insights into an old protein: the functional diversity of mammalian glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase / M.A. Sirover // Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Protein Structure and Molecular Enzymology. - 1999. - V. 1432. - № 2. - P. 159-184.

170. Slavikova, S. An autophagy-associated Atg8 protein is involved in the responses of Arabidopsis seedlings to hormonal controls and abiotic stresses / S. Slavikova, S. Ufaz, T. Avin-Wittenberg, H. Levanony, G. Galili // Journal of Experimental Botany. - 2008. - V. 59. - № 14. - P. 4029-4043.

171. Smeekens, S. Sugar signals and molecular networks controlling plant growth / S. Smeekens, J. Ma, J. Hanson, F. Rolland // Current Opinion in Plant Biology. - 2010. - V. 13. - № 3. - P. 273-278.

172. Soto-Burgos, J. SnRK1 activates autophagy via the TOR signaling pathway in Arabidopsis thaliana / J. Soto-Burgos, D.C. Bassham // PLoS ONE. - 2017. - V. 12. № 8. - P. e0182591.

173. Spiller, S. Quantification of specific glycation sites in human serum albumin as prospective type 2 diabetes mellitus biomarkers / S. Spiller, A. Frolov, R. Hoffmann // Protein and Peptide Letters. - 2017. - V. 24. - № 10.

- P. 887-896.

174. Stubauer, G. Mechanism of S-nitrosothiol formation and degradation Mediated by copper ions / G. Stubauer, A. Giuffre, P. Sarti // Journal of Biological Chemistry. - 1999. - V. 274. - № 40. - P. 28128-28133.

175. Surpin, M. The VTI family of SNARE proteins is necessary for plant viability and mediates different protein transport pathways / M. Surpin, H. Zheng, M.T. Morita, C. Saito, E. Avila, J.J. Blakeslee, A. Bandyopadhyay, V. Kovaleva, D. Carter, A. Murphy, M. Tasaka, N. Raikhel // The Plant Cell. -2003. - V. 15. - № - 12. - P. 2885-2899.

176. Takahashi, Y. Bif-1 regulates Atg9 trafficking by mediating the fission of Golgi membranes during autophagy / Y. Takahashi, C.L. Meyerkord, T. Hori, K. Runkle, T.E. Fox, M. Kester, T.P. Loughran, H.-G. Wang // Autophagy. - 2011. - V. 7. - № 1. - P. 61-73.

177. Tang, H.-W. The TORC1-regulated CPA complex rewires an RNA processing network to drive autophagy and metabolic reprogramming / H.-W. Tang, Y. Hu, C.-L. Chen, B. Xia, J. Zirin, M. Yuan, J.M. Asara, L. Rabinow, N. Perrimon // Cell Metabolism. - 2018. - V. 27. - № 5. - P. 1040- 1054.e8.

178. Toledo, J.C.Jr. Connecting the chemical and biological properties of nitric oxide / J.C.Jr. Toledo, O. Augusto // Chemical research in toxicology.

- 2012. - V. 25. - № 5. - P. 975-989.

179. Tripathi, D.N. Reactive nitrogen species regulate autophagy through ATM-AMPK-TSC2-mediated suppression of mTORC1 / D.N. Tripathi, R. Chowdhury, L.J. Trudel, A.R. Tee, R.S. Slack, C.L. Walker, G.N. Wogan //

Proceedings of the National Academy of Sciences. - 2013. - V. 110. - № 32.

- P. E2950-E2957.

180. Vliet, A. van der Formation of S-nitrosothiols via direct nucleophilic nitrosation of thiols by peroxynitrite with elimination of hydrogen peroxide /

A. van der Vliet, P.A.Chr. t Hoen, P.S.-Y. Wong, A. Bast, C.E. Cross // Journal of Biological Chemistry. - 1998. - V. 273. - № 46. - P. 30255-30262.

181. Wang, P. Reciprocal regulation of the TOR kinase and ABA receptor balances plant growth and stress response / P. Wang // Molecular Cell. - 2018.

- V. 69. - № 1. - P. 100- 112.e6.

182. Wang, Y. Mechanisms and roles of mitophagy in neurodegenerative diseases / Y. Wang, N. Liu, B. Lu // CNS Neuroscience & Therapeutics. -2019. - V. 25. - № 7. - P. 859-875.

183. Wang, Y. Autophagy contributes to leaf starch degradation / Y. Wang,

B. Yu, J. Zhao, J. Guo, Y. Li, S. Han, L. Huang, Y. Du, Y. Hong, D. Tang, Y. Liu // The Plant Cell. - 2013. - V. 25. - № 4. - P. 1383-1399.

184. Wei, L. Nitric oxide alleviates salt stress through protein S-nitrosylation and transcriptional regulation in tomato seedlings / L. Wei, J. Zhang, S. Wei, C. Wang, Y. Deng, D. Hu, H. Liu, W. Gong, Y. Pan, W. Liao // Planta. - 2022. - V. 256. - № 6. - P. 101.

185. Weidberg, H. Biogenesis and cargo selectivity of autophagosomes / H. Weidberg, E. Shvets, Z. Elazar // Annual review of biochemistry. - 2011. -V. 80. - № 1. - P. 125-156.

186. Woo, J. Differential processing of Arabidopsis ubiquitin-like Atg8 autophagy proteins by Atg4 cysteine proteases / J. Woo, E. Park, S.P. Dinesh-Kumar // Proceedings of the National Academy of Sciences. - 2014. - V. 111.

- № 2. - P. 863-868.

187. Wood, A.J. Isolation and characterization of ALDH11A5, a novel non-phosphorylating GAPDH cDNA from Physcomitrella patens / A. J. Wood, R. Reski, W. Frank // The Bryologist. - 2004. - V. 107. - № 3. - P. 385-387.

188. Wood, A.J. The nature and distribution of vegetative desiccation-tolerance in hornworts, liverworts and mosses / A. J. Wood // The Bryologist. - 2007. - V. 110. - № 2. - P. 163-177.

189. Xu Y. iSNO-AAPair: incorporating amino acid pairwise coupling into PseAAC for predicting cysteine S-nitrosylation sites in proteins / Y. Xu, X. Shao, L. Wu, N. Deng, K. Chou // PeerJ. - 2013. - V. 1. - P. e171.

190. Xue, Y. GPS-SNO: Computational prediction of protein S-nitrosylation sites with a modified GPS algorithm / Y. Xue, Z. Liu, X. Gao, C. Jin, L. Wen, X. Yao, J. Ren // PLoS ONE. - 2010. - V. 5. - № 6. - P. e11290.

191. Yang, H. S-nitrosylation positively regulates ascorbate peroxidase activity during plant stress responses / H. Yang, J. Mu, L. Chen, J. Feng, J. Hu, L. Li, J.-M. Zhou, J. Zuo // Plant Physiology. - 2015. - V. 167. - № 4. -P. 1604-1615.

192. Yang, Z. An overview of the molecular mechanism of autophagy / Z. Yang, D.J. Klionsky Autophagy in Infection and Immunity / Ed. B. Levine // Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg, - 2009. - P. 1-32.

193. Yla-Anttila, P. 3D tomography reveals connections between the phagophore and endoplasmic reticulum / P. Yla-Anttila, H. Vihinen, E. Jokitalo, E.-L. Eskelinen // Autophagy. - 2009. - V. 5. - № 8. - P. 1180-1185.

194. Yoshimoto, K. Processing of ATG8s, ubiquitin-like proteins, and their deconjugation by ATG4s are essential for plant autophagy / K. Yoshimoto, H. Hanaoka, S. Sato, T. Kato, S. Tabata, T. Noda, Y. Ohsumi // The Plant Cell. - 2004. - V. 16. - № 11. - P. 2967-2983.

195. Yuan, Q. miR-18a promotes Mycobacterial survival in macrophages via inhibiting autophagy by down-regulation of ATM / Q. Yuan, H. Chen, Y. Yang, Y. Fu, Z. Yi // Journal of Cellular and Molecular Medicine. - 2020. -V. 24. - № 2. - P. 2004-2012.

196. Yue J. Silencing of ATG2 and ATG7 promotes programmed cell death in wheat via inhibition of autophagy under salt stress / J.Y. Yue, Y.J. Wang,

J.L. Jiao, H.Z. Wang, // Ecotoxicol. Environ. Saf. - 2021. - V. 225. - P. 112761.

197. Yue W. The Landscape of Autophagy-Related (ATG) Genes and Functional Characterization of TaVAMP727 to Autophagy in Wheat / W. Yue, H. Zhang, X. Sun, N. Su, Q. Zhao, Z. Yan, ... H. Yue, // IJMS. - 2022.

- V. 23. - №. 2. - P. 891.

198. Yun, B.-W. S-nitrosylation of NADPH oxidase regulates cell death in plant immunity / B.-W. Yun, A. Feechan, M. Yin, N.B.B. Saidi, T. Le Bihan, M. Yu, J.W. Moore, J.-G. Kang, E. Kwon, S.H. Spoel, J.A. Pallas, G.J. Loake // Nature. - 2011. - V. 478. - № 7368. - P. 264-268.

199. Zeng, L. Genome-wide identification and characterization of glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase genes family in wheat (Triticum aestivum) / L. Zeng, R. Deng, Z. Guo, S. Yang, X. Deng // BMC Genomics.

- 2016. - V. 17. - № 1. - P. 240.

200. Zhan, N. S-nitrosylation targets GSNO reductase for selective autophagy during hypoxia responses in plants / N. Zhan, C. Wang, L. Chen, H. Yang, J. Feng, X. Gong, B. Ren, R. Wu, J. Mu, Y. Li, Z. Liu, Y. Zhou, J. Peng, K. Wang, X. Huang, S. Xiao, J. Zuo // Molecular Cell. - 2018. - V. 71.

- № 1. - P. 142- 154.e6.

201. Zhang, J. A Pseudomonas syringae effector inactivates MAPKs to suppress PAMP-induced immunity in plants / J. Zhang, F. Shao, Y. Li, H. Cui, L. Chen, H. Li, Y. Zou, C. Long, L. Lan, J. Chai, S. Chen, X. Tang, J.-M. Zhou // Cell Host & Microbe. - 2007. - V. 1. - № 3. - P. 175-185.

202. Zhang, X. Nitric oxide inhibits autophagy and promotes apoptosis in hepatocellular carcinoma / X. Zhang, L. Jin, Z. Tian, J. Wang, Y. Yang, J. Liu, Y. Chen, C. Hu, T. Chen, Y. Zhao, Y. He // Cancer Science. - 2019. - V. 110. - № 3. - P. 1054-1063.

203. Zhang, Y. Hydrogen peroxide mediates spermidine-induced autophagy to alleviate salt stress in cucumber / Y. Zhang, Y. Wang, W. Wen, Z. Shi, Q.

Gu, G.J. Ahammed, K. Cao, M. Shah Jahan, S. Shu, J. Wang, J. Sun, S. Guo // Autophagy. - 2021. - V. 17. - № 10. - P. 2876-2890.

204. Zhu, L. PTEN S-nitrosylation by NOS1 inhibits autophagy in NPC cells / L. Zhu, C. Zhang, Q. Liu // Cell Death & Disease. - 2019. - V. 10. - № 4. -P. 306.

205. Zhuang, X. A BAR-domain protein SH3P2, which binds to phosphatidylinositol 3-phosphate and ATG8, regulates autophagosome formation in Arabidopsis / X. Zhuang, H. Wang, S.K. Lam, C. Gao, X. Wang, Y. Cai, L. Jiang // The Plant Cell. - 2013. - V. 25. - № 11. - P. 4596-4615.

206. Zhuang, X. ATG9 regulates autophagosome progression from the endoplasmic reticulum in Arabidopsis / X. Zhuang, K.P. Chung, Y. Cui, W. Lin, C. Gao, B.-H. Kang, L. Jiang // Proceedings of the National Academy of Sciences. - 2017. - V. 114. - № 3. - P. E426-E435.

207. Zhuang, X. Autophagosome biogenesis and the endoplasmic reticulum: a plant perspective / X. Zhuang, K.P. Chung, M. Luo, L. Jiang // Trends in Plant Science. - 2018. - V. 23. - № 8. - P. 677-692.

208. Zmijewski, J.W. Exposure to hydrogen peroxide induces oxidation and activation of AMP-activated protein kinase / J.W. Zmijewski, S. Banerjee, H. Bae, A. Friggeri, E.R. Lazarowski, E. Abraham // Journal of Biological Chemistry. - 2010. - V. 285. - № 43. - P. 33154-33164.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Таблица 1. Праймеры для ПЦР фрагментов ATG генов Triticum aestivum

Праймеры Последовательность 5' - 3'

FR F: GCTCTCCAACAACATTGCCAAC ^ GCTTCTGCCTGTCACATACGC

RNASE F: CGATГСAGAGCAGCGTATГОTГОC ^ GCCTGTAGTTGGTCGGGTCTCTTC

ТаАШ1 F: CCTGAGAGTAATGCCCCAAT R: CGTCCTTCACCAATCTTGC

ТаАШ4 F: CTAGTGATGTCAACTGGGGCTGC R: GATCCTTGTATGTTCTGGGTCAGATG

TaATG6 F: CCGATAGGTTGCCCGCTCAC R: CTATTGCTCTTGTTGATTGGTTAGGCTC

ТаАШ8 af F: CGCATAAGGGAGAAGTACTCTGACA R: CAAAGATGAAGATCGCCTTCTCA'

TaATG8 g F: GGCTGATAAGTCTGATGTCCCG ^ GAAGCAGTCGGTGGCAAGG

TaATG8 h F: GGTTCCGTGTGACATGCCA R: GCCATCCTGCTTATCTTTGTACG

SNRK beta/ gamma subunit F: CCAATCATCTATTCATCGTCA R: CGCAACATAGCCAATGGAT

SNRK beta 3 subunit F: GGCAGGGATGACCATGAA R: CGGGAAGCTCAGCAGTGT

SNRK beta 1/2 subunit ^ F: CGGATGAATCCACCAACAAT R: GACCTCTCTAACACCTTCCTTGA

SNRK beta 1/2 subunit 4L F: GTTCCTGAAAGTGTTGAAAGTGT ^ GGTGGTTGAGGACGATGTG

SNRK а^а subunit К F: CAGTATGGTTCTCCAGGGTTT R: GCCATCAGCTTCAATTATAGCA

SNRK а^а subunit 3L F:GGAAATCGGCAACAACCATA R: CCAGGTCGTCGGTTTCAATA

Таблица 2. Праймеры для ПЦР фрагментов ATG генов Dicranum scoparium

Праймеры Последовательность 5' - 3'

188 F: TGGAGGGCAAGTCTGGTG R: TTTAACTGCAACAACTTAAATATACGC

GAPDH2 F: TCAGTGGTGGACTTGACTGTG R: CTGCCTTGACGTCCTCGTA

а-ТиВ1 F: TCTATGATGGCGAAGTGCGACCCC R: GGGGGCTGGTAGTTGATTCCGCA

а-ТиВ2 F: TTGTGGACTTGTGCTTGGACCG R: AGCCTCTCCAGCAACAGCGAAC

DsATG1 (1-3) F: TCGTTAAGCGCTTCCGATGT R: TCGTTAAGCGCTTCCGATGT

DsATG1 (4) F: GTTCTCAGCATCACCATCAAGCA ^ AACACCTTTCAATCTCCCATACGA

DsATG4 (1) F: ATGCTTTTAGCCCAGGCACT R: AAGAGCGTAAGGACCAAGCC

DsATG6 (1) F: TCAGGAGGACAGAGATGGCA R: CTGACCCCAAGCTGCATTAAT

DsATG8 (1) F: AGCGACATTCCAGACATTGATAAA R: GTCGGAGGCAACACATTCTTCAC

DsATG8 (2) F: TCGTGGAGAAGGCAGAGAAAAG R: ATGGCCTTTTCCGAGCTCAA

DsATG8 (3) F: CTCGTGCCTGCGGACTTGAC ^ ATCCTCATCCTTGTGCTCATCGTAA

DsATG8 (4) F: TCTTGTGCCAGCGGATTTGA R: ATCCTCATCCTTGTGCTCATCA

DsATG8 (5) F: CGAGAAGAGGCAAGCGGAG R: TGGACGACATCAAAGCCGC

Таблица 3. Параметры метода разделения в nanoHPLC, использованного в протеомных экспериментах на основе nanoLC-QqTOF-MS.

Параметры Настройки

Параметры метода

Объем инъекции 2 мкл

Режим инжекции давление загрузки пробы 217,5 бар

Температура колонки 450C

Элюенты

Растворитель A 0,1% (об/об) экв. муравьиная кислота

Растворитель Б 0,1% (об/об) муравьиная кислота в ацетонитриле

Elution regimen Время (мин) %

0 2

20 40

20,5 85

35,9 85

37,9 2

40 2

Колонка-ловушка Thermo Trap Cartridge 5 мм

Объем 0.148 мкл

Равновесное давление 217.5 бар

Расчетное время уравнивания 0.65 мин

Равновесный объем (х10) 1.48 мкл

Сепарационная колонка Bruker FORTY

Объем 0.742 мкл

Равновесное давление 600.0 bar

Расчетное время уравнивания 7.91 мин

Равновесный объем (х4) 2.97 мкл

Таблица 4. Настройки прибора для проведения экспериментов ESI-QqTOF-MS DDA, использованные в экспериментах по протеомике на основе nanoHPLC-QqTOF-MS.

Параметры Настройки

MS состояние

Режим ионизации Регистрация положительно заряженных ионов

Диапазон отношения массы к заряду (m/z) 150 - 2200

Спектральный показатель 2 Hz

End plate offset 500 V

Напряжение в капилляре 4500 V

Распылитель 1.5 бар

Dry temperature 200°C

Dry gas 2.0 l/мин

Условия проведения МС/МС

Режим сканирования авто MS/MS

Тип фрагментации диссоциация, индуцированная соударением

Ширина изоляции 2 - 3

Получение MS/MS спектров 8 - 32 Hz

Пороговое значение (per 1000 sum.) 250 cts

Продолжительность цикла 3 сек

Энергия соударения от 23 eV (m/z 300) до 65 eV (m/z 1300)

Режим сканирования авто MS/MS

Таблица 5. Параметры PEAKS Studio 10.6 для настройки поиска в базе данных.

Настройки поиска по базе данных

Программа для анализа PEAKS Studio 10.6 build 20201221

Допустимая погрешность массы 10.0 ppm

Допуск ошибки по массе фрагмента 0.05 Da

Тип поиска массы Моноизотопный

Протеаза Трипсин

Количество пропущенных сайтов протеолиза 2

Модификации S-нитрозилирование: 28.99

Инкремент массы (Да) ТМТ + 324.21

Максимальное количество ПТМ на пептид 2

Фильтр заряда 1 - 6

Таблица 6. Статистический анализ (двухфакторный дисперсионный анализ) влияния на экспрессию генов времени воздействия и концентрации спермина. Различия были значимы при (*)р < 0,05, (**)р < 0,01.

Ген Время Концентрация Взаимодействие

TaATG1 (1) * * *

TaATG3a ** * *

TaATG4 - * -

TaATG5 - * -

TaATG5a ** * *

TaATG6b ** ** **

TaATG6c ** ** **

TaATG7 * - -

TaATG8 ^ - - -

TaATG8 g - ** -

TaATG8 h - - -

TaATG10 * * *

TaATG12 Ь ** * *

TaATG13 а ** * *

TaAtg13g ** * *

TaGAPC - - -

TaGAPDH (1) * - -

TaGAPDH (4) - - -

TaGAPDH (6) * - -

TaGAPDH (9) * * *

TaGAPDH (12) * - -

TaSnRK1 в/у ** - -

TaSnRK1 в3 ** - -

TaSnRK1 в1/2 (Щ * * *

TaSnRK1 в1/2 (4Ь) * - -

TaSnRK1 а (Щ * - -

TaSnRK1 а (3Ь) * * *

ОБЖ) КЫ02 Аа С М

150 100

75

37 25

С8КО КЖ>2 Аа С М

150 100

75

50 37

25

Рисунок 1. Визуализация S-нитрозилированных белков с помощью Вестерн-блота. На блоте отмечены полосы белков, которые были вырезаны из геля и подвергнуты расщеплению трипсином для идентификации белков.

Рисунок 2. Функциональная аннотация 298 белков, идентифицированных методом in-gel digest.

Рисунок 3. Электрофореграммы триптических гидролизатов из корней пшеницы. Стрелками указаны изоляты общего белка (5 мкг) до Триптический протеолиза в качестве контроля. M - маркер молекулярной массы (PageRuller Plus Prestained Protein Ladder, 10-250 кДа, Thermo Fisher Scientific).

Рисунок 4 Тандемный масс-спектр пептида TGAPCR, представляющего фосфо-пируват-гидратазу (A0A3B6KAJ3)

Рисунок 5. Тандемный масс-спектр пептида ELCCHR, представляющего неспецифическую серин/треониновую протеинкиназу (A0A3B5Z2U8).

Рисунок 6. Тандемный масс-спектр пептида ECDTVQK, представляющего УДП-арабинопиранозные мутазы (A0A3B6EN66; A0A077RVB3; A0A3B6HSJ4)

Рисунок 7. Диаграммы Венна белков, экстрагированных (А) с помощью коммерческого буфера HENS и (Б) фенольной экстракцией.