Роль глутатиона и других антиоксидантных систем при стрессах у Escherichia Coli

Смирнова, Галина Васильевна

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Роль глутатиона и других антиоксидантных систем при стрессах у Escherichia Coli
ВАК РФ 03.00.07, Микробиология

Автореферат диссертации по теме "Роль глутатиона и других антиоксидантных систем при стрессах у Escherichia Coli"

На правахрукописи

СМИРНОВА Галина Васильевна

РОЛЬ ГЛУТАТИОНА И ДРУГИХ АНТИОКСИДАНТНЫХ СИСТЕМ ПРИ СТРЕССАХ У ESCHERICHIA mLI

03.00.07 Микробиология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук

Пермь-2005

Работа выполнена в лаборатории физиологии и генетики микроорганизмов Института экологии и генетики микроорганизмов УрО РАН, Пермь

Научный консультант:

доктор биологических наук

Октябрьский Олег Николаевич

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, профессор Карпунина Тамара Исаковна доктор биологических наук, профессор Соловых Галина Николаевна доктор биологических наук, профессор Ременников Валерий Григорьевич

Ведущая организация: Институт микробиологии РАН, Москва

Защита диссертации состоится " " лофп ц 2005 года в часов на заседании диссертационного совета Д 004.019.01 в Институте экологии и генетики микроорганизмов УрО РАН по адресу: 614081, г. Пермь, ул. Голева, д. 13. Факс: (3422) 446711.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института экологии и генетики микроорганизмов УрО РАН.

Автореферат разослан 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

чл.-корр. , 1<ч- /-РАН - у ,— Ившина Ирина Борисовна

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Роль и функции глутатиона у прокариотических организмов изучены в значительно меньшей степени. Недостаточный интерес к этой проблеме связан с несколькими причинами. Во-первых, GSH содержат далеко не все прокариоты, он встречается преимущественно у грамотрицательных и лишь у некоторых видов грамположительных бактерий (Fahey et al, 1978; Newton et al, 1995). Во-вторых, мутантные бактерии, полностью лишенные GSH, сохраняют способность к нормальному росту на богатой и бедной средах (Apontoweil, Berends, 1975; Fuchs, Warner, 1975; Murata eta I., 1981). И, наконец, в-третьих, мутанты, не способные синтезировать глутатион, не проявляют повышенной чувствительности к действию оксидантов и генераторов супероксида (Greenberg, Demple, 1986; Romero, Canada, 1991). Таким образом, складывалось впечатление, что, в отличие от эукариот, GSH не играет существенной роли в антиоксидантной защите бактериальных клеток. Однако дальнейшие исследования показали, что в стационарной фазе и при росте Escherichia coli на минимальной среде отсутствие GSH в мутантных клетках приводит к значительному повышению их чувствительности к действию Н2О2 и менадиона (Chesney et al, 1996; Vlamis-Gardikas et al, 2002). Было установлено, что лишенные GSH мутанты имеют более низкое значение внутриклеточного рН и более чувствительны к резким изменениям рН и осмолярности среды (McLaggan et al, 1990; Riccillo et al, 2000). Показано, что система глутаредоксин 1/GSH играет регуляторную роль в активации OxyR, транскрипционного регулятора генов, отвечающих на пероксидный стресс (Zheng, Storz, 2000; Pomposiello, Demple,

2001). Многие виды бактерий, не имеющих GSH, синтезируют другие тиолы, по-видимому, заменяющие глутатион в функциональном отношении (Sundquist, Fahey, 1989; Newton et al, 1995). Ряд бактерий, в том числе патогенных, не содержащих глутатиона, способны поглощать GSH из среды, используя его как антиоксидант и источник органической серы (Cheng et al, 1973; Shenill, Fahey, 1998; Veigauwen et al, 2003). Совокупность этих данных свидетельствует о том, что GSH может играть важную роль не только в эукариотических, но и в прокариотических клетках, и изучение функций глутатиона у бактерий является актуальной проблемой.

В ранних работах нашей исследовательской группы было показано, что различные стрессовые воздействия на бактерии, растущие в аэробных условиях, вызывают быстрые сдвиги редокс-потенциала среды (скачки Eh), которые связаны с изменением количества низкомолекулярных тиолов в среде и внутри клеток (Октябрьский и др., 1981; 1984; Октябрьский, Пшеничнов, 1982; Октябрьский, Смирнова, 1986; 1988; Oktyabisky, Smiova, 1989; Смирнова, Октябрьский, 1990). Наблюдалась корреляция между изменениями уровней низкомолекулярных тиолов, калия и внутриклеточного рН, что позволило высказать гипотезу о взаимосвязи этих параметров и их влиянии на редокс-чувствительные элементы клеточного метаболизма (Oktyabisky, Smirnova, 1993; Oktyabisky et al, 1993; Smimova, Oktyabisky, 1994; 1995). Поскольку в клетках E. coli основным низкомолекулярным тиолом является GSH, представлялось важным изучить изменения статуса внутриклеточного и наружного глутатиона и их роль при различных стрессовых воздействиях. В аэробных условиях многие стрессы в клетках эукариот и прокариот сопровождаются усилением продукции активных форм кислорода (АФК), что диктовало необходимость изучения антиоксидантных функций GSH в комплексе с другими антиоксидантными системами клетки.

Цели и задачи исследований. Основной целью данной работы было изучение статуса и роли глутатиона и его взаимодействия с другими антиоксидантными системами клеток Е. coli при различных стрессах.

Для достижения указанной цели были поставлены следующие задачи: 1. Изучить изменения концентраций восстановленного (GSH) и окисленного (GSSG) глутатиона, а также соотношения GSH/GSSG и их связь с изменениями

физико-химических параметров среды в процессе аэробного роста периодических культур Е. coli.

2. Исследовать зависимость статуса глутатиона от наличия мутаций в генах, продукты которых являются компонентами клеточных редокс-систем или участвуют в детоксикации активных форм кислорода.

3. Изучить изменения уровней наружного и внутриклеточного глутатиона и соотношения GSH/GSSG при окислительном стрессе, связанном с добавлением перекиси водорода или генератора супероксида менадиона, при исчерпании глюкозы, температурных стрессах, гиперосмотическом шоке и быстром снижении рН среды и цитоплазмы.

4. Используя слияния промоторов антиоксидантных генов с геном р-галактозидазы, изучить изменения экспрессии антиоксидантных генов в указанных выше ситуациях и установить их связь со статусом глутатиона.

5. Исследовать транспорт GSH и его связь с клеточным метаболизмом и изменениями компонентов электрохимического градиента протонов.

6. Изучить взаимосвязь уровня и редокс-статуса наружного и внутриклеточного глутатиона с трансмембранными потоками К+.

Научная новизна работы. Впервые проведено систематическое исследование изменений уровней и редокс-статуса глутатиона в аэробно растущих культурах Е, coli при различных стрессах. Обнаружено, что окислительный стресс, связанный с воздействием низких и средних доз Н2О2, не вызывает повышения концентрации внутриклеточного GSSG и сопровождается увеличением соотношения GSH/GSSGm. Генератор супероксида менадион, напротив, приводит к возрастанию уровня GSSG, снижению GSH и значительному падению редокс-статуса глутатиона внутри и снаружи клеток. Одновременное присутствие в среде цистина и Н2О2 многократно усиливает гибель бактерий, препятствует разложению Н2О2 клетками Е. coli, вызывает значительное повышение наружного GSSG и ингибирует индукцию каталазы HPI и SOS-системы репарации ДНК. Впервые показано, что транспорту цистина в клетки предшествует его внеклеточное восстановление с участием наружного GSH. Бактерии, дефектные по синтезу и восстановлению глутатиона (gshA и gor), медленнее восстанавливают цистин во внеклеточной среде и более устойчивы к действию цистина и Н2О2.

Установлено, что при всех изученных стрессах, не связанных с добавлением экзогенных оксидантов, наблюдаются реакции, характерные для окислительного стресса, и, наряду с изменениями статуса глутатиона, происходит индукция антиоксидантных генов. Впервые показано, что переход культуры Е. coli в стационарную фазу при исчерпании глюкозы сопровождается возрастанием уровня GSSG внутри и снаружи клеток и 10-кратным снижением соотношения GSH/GSSGta при длительном голодании, что может рассматриваться как прямое доказательство окислительного стресса в стационарной фазе. Обнаружено, что гиперосмотический шок сопровождается повышением экспрессии генов soxS и sodA, кодирующих транскрипционный регулятор SoxRS регулона, отвечающего на супероксидный стресс, и Mn-зависимую супероксиддисмутазу, соответственно. Двойные мутанты sodAsodB по обеим цитоплазматическим супероксиддисмутазам проявляют повышенную чувствительность к гиперосмотическому люку. Обнаружено, что температурные стрессы в аэробно растущих культурах Е. coli вызывают выход части GSH из клеток в среду. Установлено, что клетки, длительное время растущие при пониженной температуре 20°С, имеют низкий уровень GSH,n и повышенную экспрессию генов katG, katE и soxS. У бактерий, адаптированных к температуре 42°С, возрастает скорость продукции супероксида, повышается уровень внутриклеточного GSH и увеличивается экспрессия генов soxS и gor. Показано, что резкое снижение рН среды или закисление цитоплазмы при добавлении ацетата натрия сопровождаются снижением уровня внутриклеточного GSH.

Обнаружено существование взаимосвязи между статусом глутатиона и уровнем экспрессии антиоксидантных генов. Впервые установлено, что мутации в генах, продукты которых являются компонентами клеточных редокс-систем или участвуют в деструкции АФК, вызывают значительные изменения уровня и редокс-статуса глутатиона внутри и снаружи клеток. Показано, что снижение концентрации и редокс-статуса внутриклеточного глутатиона у Е. coli вызывает возрастание каталазной активности в результате активации транскрипции генов katG и katE. Установлено, что одной из причин повышенной экспрессии katG в мутантах Е. coli {gshA) может быть более высокая, чем у родительских клеток,

внутриклеточная концентрация Н2О2, которая достаточна для активации транскрипционного фактора OxyR, контролирующего экспрессию katG.

Впервые показано, что выход GSH из клеток Е. coli является редокс-чувствительным процессом, происходит с использованием энергии ДцН+, прекращается при ингибировании дыхания и ускоряется при дефиците АТФ. Обнаружена корреляция между физиологическими изменениями статуса глутатиона при стрессах и концентрацией калия в клетках.

Теоретическое и практическое значение работы. Полученные данные позволяют создать целостную картину, отражающую взаимосвязанные изменения редокс-статуса глутатиона и других антиоксидантных систем в бактериальных клетках при различных стрессовых воздействиях, что значительно расширяет представления о роли и функциях GSH у прокариот. Обнаружено существование взаимосвязи между концентрацией GSH,n и редокс-статусом глутатиона, с одной стороны, и экспрессией генов, находящихся под контролем транскрипционных регуляторов OxyR и RpoS, с другой стороны. Способность GSH или его редокс-статуса оказывать регуляторное влияние на экспрессию OxyR и RpoS-контролируемых генов может иметь очень важное физиологическое значение для адаптации бактериальных клеток к стрессовым условиям, когда наблюдаются значительные сдвиги уровня и редокс-статуса глутатиона.

Получены доказательства того, что изменения концентрации GSH,n при стрессах являются следствием резкого нарушения трансмембранных ионных потоков. Предложена гипотеза, согласно которой непрерывная трансмембранная циркуляция GSH в аэробно растущих клетках Е. coli представляет собой элемент сенсорного и регуляторного механизма, откликающегося на изменение параметров внешней среды и осуществляющего тонкую координацию между потоками Н+ и К+ и уровнем внутриклеточного АТФ. Эта новая функция GSH может быть характерной для энергосопрягающих мембран, к которым принадлежит цитоплазматическая мембрана бактерий.

Полученные результаты могут быть использованы в биотехнологической промышленности для оптимизации процессов культивирования различных генно-инженерных штаммов. Кроме того, на основе выполненных исследований могут быть разработаны оптимальные условия для промышленного получения

глутатиона в целях изготовления косметических средств, пищевых добавок и лекарственных препаратов.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. В процессе аэробного роста в периодической культуре клетки Е. coli поддерживают постоянную концентрацию внутриклеточного и наружного GSH. Мутации по генам, продукты которых являются компонентами клеточных редокс-систем или участвуют в детоксикации активных форм кислорода, значительно модифицируют уровень и редокс-статус глутатиона внутри и снаружи клеток.

2. Резкие изменения условий культивирования (окислительный и температурные стрессы, гиперосмотический шок, снижение рН и исчерпание глюкозы) сопровождаются изменениями уровней и редокс-статуса глутатиона внутри и снаружи клеток.

3. При всех изученных стрессовых воздействиях, не связанных с добавлением экзогенных оксидантов, наблюдаются реакции, характерные для окислительного стресса, и происходят изменения экспрессии антиоксидантных генов.

4. Наблюдается связь между уровнем и редокс-статусом глутатиона и экспрессией генов katG и katEt кодирующих каталазы HPI и НРП.

5. Выход GSH из клеток Е. coli является редокс-чувствительным процессом, он прекращается при ингибировании дыхания и усиливается при дефиците АТФ. Движущей силой транспорта является электрохимический градиент протонов. При аэробном росте бактерий скорость выхода GSH из клеток равна скорости его входа в клетки с участием у-глутамилтранспептидазы.

6. Существует корреляция между физиологическими изменениями уровня внутриклеточного GSH и концентрацией калия в клетках Е. coli.

Апробация работы и публикации. Материалы диссертационных исследований докладывались и обсуждались на Международной конференции "Проблемы загрязнения окружающей среды-95" (ISEP'95), С.-Петербург, 1995; Международной конференции "Проблемы загрязнения окружающей среды-98" (ISEP'98), Москва, 1998; V Международной конференции "Проблемы загрязнения окружающей среды-2001" (ISEP-2001), Пермь-Волгоград, 2001; II Съезде биохимического общества, Москва, 1997; Международной конференции

"Биоантиоксидант", Москва, 2002; III Съезде биохимического общества, С.Петербург, 2002.

По материалам диссертации опубликовано 62 работы, из них 11 статей в зарубежных журналах, 18 статей в отечественных центральных журналах, 9 статей в научных сборниках и 24 тезиса.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, результатов собственных исследований и их обсуждения, заключения, выводов и списка цитированной литературы. Диссертация изложена на 399 страницах машинописного текста, включая 82 рисунка и 12 таблиц. Список литературы содержит 743 источника, из них 29 отечественных и 714 зарубежных авторов.

Связь работы с научными программами. Диссертационная работа выполнена в соответствии с планом НИР Института экологии и генетики микроорганизмов УрО РАН и является частью исследований, проводимых по теме "Изучение неспецифического отклика и адаптивных реакций клеток на различные стрессовые воздействия" (индекс приоритетного направления 4.1.13, номер госрегистрации 01910055305). Исследования поддержаны пятью грантами РФФИ: № 94-04-11327-а; № 95-04- 11182-а; № 98-04-49053; № 01-04-48129 и № 03-0449137 и двумя грантами Президиума РАН.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ ОБЪЕКТЫ, МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Объектами исследований служили штаммы Е. coli, перечисленные в таблице 1. Бактерии выращивали аэробно на минимальной среде М9 (в г/л Na2HPO4 • 12 Н2О - 15,13; КН2РО4 - 3; NH4C1 - 1; NaCl - 0,5; MgSO4 • 7 Н2О -0,246; СаСЬ - 0,011) (Miller, 1972) с добавлением 0,4% глюкозы, 0,2% казаминовых кислот, тиамина (10 мкг/мл) и антибиотиков, к которым был устойчив исследуемый штамм. После центрифугирования клетки из ночной культуры ресуспендировали в 100 мл свежей среды до значения оптической плотности OD673 = 0,1 - 0,15 и выращивали на качалках (150 об/мин) при температуре 37°С в колбах объемом 250 мл. За ростом следили по изменению светорассеяния при 670 нм.

Выживаемость бактерий на чашках определяли по стандартной методике (Методы бактериологии, 1983). Измерение частоты мутаций проводили путем

подсчета колоний, устойчивых к рифампицину (125 мкг/мл). Чувствительность бактерий к оксидантам оценивали дисковым методом. Содержание глюкозы в среде измеряли с использованием набора реагентов "Глюкостар". Для определения концентрации белка использовали метод Лоури (Ьэ«ту е! а1, 1951). Парциальное давление кислорода (рОг) в среде и скорость дыхания клеток регистрировали

Таблица 1. Штаммы Escherichia col ^используемые вданной работе

Штамм Генотип Источник

К12 Wt Всероссийская коллекция микроорганизмов, ВКМ

ABl 157 F' thr-1 leuBôproA2his-4 thi-1 argE2lacYl galK2 rpsL supE4 ara-14 xyl-15 mil-] tsx-33 Coli Genetic Stock Center, США

JTG10 как AB 1157, но gshA20::Tnl0 km Demple В., США

NM23 как ABl 157, но рКТЮЗЗ (katGwlacZ) Лабораторный музей

NM11 как JTG10, но рКТЮЗЗ (katGJacZ) Лабораторный музей

NM33 как ABl 157, ноpRSkatE 16 {katEr.lacZ) Лабораторный музей

NM43 как JTG10, но pRS katE 16(katE::lacZ) Лабораторный музей

NM51 как AB 1157, но pRS 415 katFS (katFr.lacZ) Лабораторный музей

NM61 как JTG10, но pRS 415 katF5 (katF::lacZ) Лабораторный музей

NM122 как ABl 157, но pGor-12 (gor::lacZ) Лабораторный музей

GE397 (МС4100) A(gal-GßJ). Ь2(л) ::[<P(recA-lacZ*)l lacY 7 Weinstock G.M., США

DM4000 hisG4 argEÎ thr-1 ara-14 xyl-5 mtl-1 rpsL31 tsx-33 ilv TSsfiA::Mu-dl(bla lac) cam Volkert М., США

СН1366 как MC4100 proU1706:M\i dll681(kanr) (proU::lacZ) Booth I.R., Великобритания

QC 771 (GC4468) F" A(lac-argF) U169 rpsL\19 (imD-rrnE) 1 sup(Am) SmR Touati D., Франция

QC909 как GC 4468, но (sodA::MudPR13)25 (sodBr.kan) âl-2 Touati D.

QC772 как GC 4468, но sodA49 {sodA - 'lacZj Touati D.

QC 1732 как GC 4468, но A fur::kan Touati D.

¡HC 1092 как GC 4468, но zic-2204::Tnl0Km &(soxRS- z/c-2205) Demple B.

NM101 как GC 4468, но pRS katE 16 (katE::lacZ) Лабораторный музей

NM111 как GC 4468, но рКТЮЗЗ {katG::lac2) Лабораторный музей

MP 180 HfrH rpsL thi-1 lacY Loewen P.C., Канада

UM202 как MP180, но katG17::TnlO . Loewen P.C.

RK4936 araDl39 A(argF-lac)205flbB5301 non-(gyrA219/relAlrpsL150 metE70 btuB::TnlO) Storz G., США

TA4I12 как RK4936, но oxyR(oxyR btuB)3 Storz G.

BGF930 как RK4936, ко\[Ф(охуЯ';:1ас2)] Demple В.

MB 1417 amD139 (argFlac)205 flbBS30Jnon9 gyrA2J9 relA rpsL150 metE70 btuB::TnlO pGor-12 (gor::lacZ) Eisenstaik А., США

АЕ 1318 araD139 A(argF-lac)169 l-flhD5301 h(his-grd)295 relAl rpsL150 deoCl Eisenstark А.

АЕ 1319 как AE1318, но (gor "'::Muc) Jm2267 Eisenstark А.

TN521 à(lac)U169 rpsL àsoxRSsoxR* soxSf :; lacZ Demple В.

SH646 F'recASó rpsL srl300::Tnl0 Suzuki H., Япония

SH641 как SH646, но ggl-2 Suzuki H.

MCI ООО ara D139 A(.araABC-leu)7679 galUgalK à(lac)X74 rpsL thi BeckwithJ., США

RI89 как MCI ООО, но phoR Aara-714 leu* Beckwith J.

RI242 как RI89, но dsbDy.mmi-TnlO Kan' Beckwith J.

RI385 как RI89, но dsbAr.Kari ziy.ñnlO dsbB::Kari dsbD::mim-'inW Cam' Beckwith J. \

RI319 как RJ89, но trxB:: Kan' Beckwith J.

RI336 как RI89, но gshA::JnlOKari Beckwith J.

RI363 как RI89, но trxAr.Km' Beckwith J.

WP812 как RI89, HOgrx4::Kan' Beckwith J.

полярографическим способом с применением электрода Кларка и комплекта измерительной аппаратуры "АНКУМ-2". Скорость продукции супероксида (О2") в препаратах бактериальных мембран определяли по методу (Imlay, Fiidovich, 1991). Перекись водорода в среде измеряли по поглощению раствора при длине волны 240 нм. Концентрацию внутриклеточной Н2О2 определяли по изменению флуоресценции скополетина в присутствии Н2О2 и пероксидазы (Gonzalez-Flecha, Demple, 1997). Содержание GSH и GSSG внутри и снаружи клеток измеряли спектрофотометрическим методом Титца (Tietze, 1969). Уровень низкомолекулярных тиолов (SH-групп) в среде оценивали по их реакции с реактивом Эллмана в фильтрате после пропускания культуры через мембранный фильтр. Концентрацию К+ в клетках определяли на пламенном фотометре (Meury, Kepes, 1982). Активность {3-галактозидазы в штаммах, несущих слияния гена lacZc

промоторами исследуемых генов, измеряли методом Миллера (Miller, 1972). Спектрофотометрическими методами определяли активности каталазы (Beers, Sizer, 1952), глутатионредуктазы (Scnxtton et al, 1987), глутатион-Б-трансферазы (Iizuka et al, 1989), у-глутамилтранспептидазы (Suzuki et al, 1986), глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы (Као, Hassan, 1985), у-глутамилцистеинсинтетазы и глутатионсинтетазы (Alonso-Moraga et al, 1987).

Обработку экспериментальных данных осуществляли с помощью пакета программ Microsoft Excell (версия 7.0 для Windows) и Statistica 5.5A, вычисляя среднее значение, стандартную ошибку и доверительный интервал. Каждый результат показан как среднее значение из не менее трех независимых экспериментов ± стандартная ошибка среднего. Достоверность различий между средними величинами оценивали согласно критерию Стьюдента, различия считались значимыми при р < 0.05. На графиках достоверно различающиеся величины обозначены символом *.

СТАТУС ГЛУТАТИОНА В ПЕРИОДИЧЕСКИХ КУЛЬТУРАХ Е. COLI

В наших экспериментах концентрация внутриклеточного GSH (GSHm) в середине логарифмической фазы роста культуры Е. coli AB1157 на среде М9 с казаминовыми кислотами (М9+СА) составляла 19,1 ± 0,8 мкмоль/г сухих клеток (7 мМ), что соответствует данным, приводимым в литературе (Fahey et al, 1978; Alonso-Moraga et al, 1987). Эта величина была одинакова для большинства штаммов Е. coli, являющихся родительскими при получении мутантов по различным генам. Исключение представляли бактерии Е. coli RI89, в которых уровень GSH,n" был почти в 3 раза ниже, чем в остальных. Пониженный уровень GSHin (12,3 ± 0,4 мкмоль/г сух. кл.) наблюдался также при росте Е. coli K12 на среде М9 без СА. Концентрация GSHin оставалась постоянной на протяжении всего периода культивирования Е. coli AB1157. Содержание внутриклеточного GSSG (GSSG,n) за это время снижалось с 0,16 до 0,04 мкмоль на г сух. кл., соответственно, соотношение GSH/GSSGin возрастало со 122 до 540. Снижение уровня GSSG,n происходило параллельно с падением рО2 в среде. До 30% от общего глутатиона, синтезируемого клетками Е. coli, выделялось в среду. В пересчете на единицу биомассы концентрация наружного восстановленного глутатиона (GSH0Ut) оставалась примерно постоянной на протяжении всего периода

роста и составляла 2,4 мкмоль на г сух. кл. для Е. coli К12 в среде М9 и от 9 до 8 мкмоль на г сух. кл. для Е. coli AB1157 в среде М9 + СА. Внеклеточный уровень дисульфида глутатиона (GSSGout) (0,7 ± 0,06 мкмоль/г сух. кл.) был значительно выше его внутриклеточного значения. Концентрация GSSG0üt падала, а соотношение GSH/GSSGout увеличивалось в течение роста.

Переход Е. coli К12 в стационарную фазу роста в результате исчерпания глюкозы сопровождался повышением концентрации GSHm и GSSG,n в течение первых суток голодания (рис. 1). В дальнейшем уровень GSHm падал, снижаясь в 2 раза на третьи сутки голодания. Концентрация GSSGin возрастала на протяжении всего периода наблюдения, увеличиваясь на третьи сутки в 4 раза от базового значения. За счет повышения уровня GSHin бактерии сохраняли высокое соотношение GSH/GSSGin в течение первых суток голодания, однако затем редокс-статус глутатиона резко сдвигался в сторону окисленных значений, о чем свидетельствовало десятикратное снижение соотношения GSH/GSSGin (рис. 1). Наблюдаемое падение редокс-статуса глутатиона в условиях длительного голодания клеток можно рассматривать как прямое доказательство сдвига редокс-статуса цитоплазмы в сторону окисленных значений в стационарной культуре, что может быть одной из причин регистрируемого в этих условиях окислительного повреждения белков и экспрессии антиоксидантных генов (Dukan, Nystrom, 1999; Michan etal, 1999).

Измерение уровня и редокс-статуса глутатиона в клетках, мутантных по генам, кодирующим основные компоненты редокс-систем (редокс-системы глутатиона и тиоредоксина и белки Dsb), выявило значительное влияние дефектов в этих системах на состояние глутатиона. У бактерий Е. coli, мутантных по глутатионредуктазе (ген gor), концентрация GSSG0üt увеличивалась почти в 10 раз по сравнению с родителем, что приводило к соответствующему снижению соотношения GSH/GSSGout. Клетки, несущие мутацию по глутаредоксину 1 (ген grxA), имели в 1,5 раза более высокий пул GSSGin и более низкое соотношение GSH/GSSGm по сравнению со штаммом дикого типа. Минимальное соотношение GSH/GSSGn, равное 48, наблюдалось у бактерий Е. coli, дефицитных по тиоредоксину 1 (ген trxA). Концентрация GSHin в мутанте по trxB, кодирующему тиоредоксинредуктазу, была в 1,6 раза выше, чем в родителе. Мутант, дефектный

Рис. 1. Изменение уровня внутриклеточного глутатиона в культуре Е. coli К12 в течение стационарной фазы после исчерпания глюкозы в среде М9.

За нулевое время принят момент остановки роста культуры.

по трем редокс-белкам периплазмы DsbA, DsbB и DsbD, накапливал значительно меньше GSSG в наружной среде, в результате чего соотношение GSH/GSSG0Ut в 2,7 раза превышало значение этого параметра в родительских клетках.

Мутации в генах, кодирующих компоненты антиоксидантных систем, также влияли на уровень и редокс-статус глутатиона в клетках Е. coli. В бактериях ТА4112 (AoxyR), неспособных индуцировать OxyR-регулируемые гены (katG, ahpFC, gor и др.), уровень GSSG,n был в 1,6 раза выше, чем у родителя. Повышение концентрации GSSG,n компенсировалось увеличением содержания GSH,n в 1,7 раза. Бактерии QC909, дефицитные по супероксид-дисмутазам MnSOD и FeSOD, напротив, имели пониженный уровень GSSG внутри и снаружи клеток по сравнению с родительским штаммом. Таким образом, дефекты в компонентах редокс-систем клетки и в ее антиоксидантной защите способны оказывать выраженное влияние на редокс-статус глутатиона.

ГЛУТАТИОН ПРИ ОКИСЛИТЕЛЬНОМ СТРЕССЕ В КЛЕТКАХ Е. COLI

Действие Н2О2 и менадиона. Ранее было показано, что в клетках эукариот воздействие оксидантов приводит к падению уровня GSH и повышению концентрации GSSG и смешанных дисульфидов в цитоплазме (Brigelius, Anwer, 1981; Brigelius, 1985; Bellomo et al., 1987). Напротив, добавление H2O2 к клеткам Е. coli не влияло на уровень небелковых тиолов, основную долю которых составляет GSH (Greenberg, Demple, 1986). Наши эксперименты подтвердили, что даже высокие дозы экзогенной Н2О2 (10 и 25 мМ) не вызывают снижения концентрации GSHin в клетках Е. coli AB1157 (рис. 2А). Более того, при действии небольших концентраций Н2О2 (1 мМ) наблюдалось некоторое повышение уровня GSHm. Возрастание GSSGln и снижение соотношения GSH/GSSG,n в штамме дикого типа происходило только при высоких концентрациях Н2О2 (25 мМ) (рис. 2Б, В). Устойчивость внутриклеточного GSH к окислению под действием Н2О2 была связана с наличием функционально активной каталазы, поскольку обработка бактерий Е. coli UM202, лишенных каталазы HPI, 10 мМ Н2О2 вызывала заметное снижение уровня GSHin, повышение GSSGin и падение соотношения GSH/GSSG,n (рис. 2). У Е. coli каталаза является основным ферментом, осуществляющим деструкцию экзогенной Н2О2. В клетках эукариот большую роль в разложении Н2О2 играет глутатионпероксидаза, что приводит к окислению GSH до GSSG

Рис. 2. Изменение внутриклеточных уровней GSH (A), GSSG (Б) и соотношения GSH/GSSG (В) при действии Н2О2 на растущие бактерии Е. coli.

АВ1157: 1 - контроль; 2 - 1 мМ Н2О2; 3 - 10 мМ Н2О2; 4 - 25 мМ Н2О2. UM202 (katG): 5 - 10 мМ Н2О2.

о1----'---00'----О1-

О 10 20 30 40 50 0 10 20 30 о 10 20

Время, мин Время, мин Время, мин

Рис. 3. Изменение внутриклеточных уровней GSH (A), GSSG (Б) и соотношения GSH/GSSG (В) при действии менадиона на растущие бактерии Е. coli.

АВ1157 (wt): 1 — 0,2 мМ менадиона; 2 — 0,5 мМ менадиона; QC909 (sodAsodB): 3 — 0,2 мМ менадиона. JHC1092 (soxR): 4 - 0,2 мМ менадиона.

(Mannervik et al, 1989). По-видимому, именно с этим различием в основных деструкторах Н2О2 связана разница в изменении редокс-статуса глутатиона у бактерий и эукариот при пероксидном стрессе.

В отличие от Н2О2, даже небольшие дозы генератора супероксида менадиона (0,2 мМ), слабо влияющие на рост бактерий, приводили к заметному снижению концентрации GSHm, повышению GSSGm и падению соотношения GSH/GSSGm (рис. 3). Увеличение концентрации менадиона до 0,5 мМ сопровождалось катастрофическим падением внутриклеточного редокс-статуса. В отличие от бактерий дикого типа, снижение уровня GSHin в клетках QC909 (sodAsodB) при обработке менадионом не сопровождалось накоплением GSSGin, возможной причиной чего является пониженная скорость дисмутации супероксида и, следовательно, продукции внутриклеточной Н2О2, ответственной за окисление GSH, в отсутствие обеих цитоплазматических супероксиддисмутаз.

Более высокая степень окисления внутриклеточного глутатиона при обработке клеток Е. coli менадионом, чем Н2О2, может быть следствием нескольких факторов. Во-первых, экзогенная перекись водорода, быстро разрушается каталазой и не успевает окислить внутриклеточный GSH в значительной степени. Дисмутация супероксида, образующегося при метаболизме менадиона, приводит к возрастанию уровня Н2О2 непосредственно внутри клеток, что, вероятно, способствует более быстрому окислению глутатиона в цитоплазме. Во-вторых, метаболизм менадиона с участием НАДФН-зависимой диафоразы сопровождается истощением НАДФН, что снижает эффективность восстановления GSSG глутатионредуктазой и может приводить к увеличению его концентрации в цитоплазме. В отличие от менадиона, разложение Н2О2 каталазой не требует затрат энергии в виде АТФ или НАДФН и не приводит к их истощению, что способствует высокой скорости восстановления GSSGm.

Действие Н2О2 в присутствии цистина. Ранее было показано, что добавление цистеина или цистина, предшествующее обработке бактерий Е. coli Н2О2, многократно усиливает гибель клеток, вызванную окислительным стрессом (Berglin et al, 1982; Cantony et al., 1995; Park, Imlay, 2003). Этот эффект связан с временным увеличением концентрации внутриклеточного цистеина, который

Т- 3+ Т-^ 2+

может участвовать в восстановлении Fe , поддерживая высокий пул Fe в

Рис. 4. Восстановление цистина клетками Е. coliAB1157 (1), JTG10 {gshA) (2), SH641 (ggt) (3) иАЕ1319 (gor) (4).

цитоплазме. В присутствии Н2О2 Fe2+ способствует образованию гидроксильных радикалов, повреждающих ДНК (Park, Imlay, 2003). Бактерии, мутантные по gshA и gor, были более устойчивы к гибели, индуцированной Н2О2 в присутствии цистина. Наши эксперименты показали, что повышенная устойчивость мутантов по gshA и gor в этих условиях связана с участием GSH в восстановлении экзогенного цистина в цистеин во внеклеточной среде. Внесение цистина в культуру Е. coli AB1157 приводило к быстрому повышению уровня тиолов в среде, через 10 мин его значение достигало максимума, а затем начинало постепенно снижаться (рис. 4). Это дает основание предполагать, что бактерии Е. coli сначала восстанавливают цистин с наружной стороны клеток, а затем в виде цистеина транспортируют в цитоплазму. В отличие от родительского штамма, у мутанта по gshA добавление цистина приводило лишь к небольшому увеличению уровня тиолов в среде. Бактерии АЕ1319 (gor) сохраняли способность восстанавливать цистин, однако с

меньшей скоростью, чем клетки дикого типа. Мутанты Е. coli, дефектные по ggt и накапливающие больше GSH в среде, напротив, восстанавливали цистин быстрее, чем Е. coli AB1157 (рис. 4). В совокупности эти данные указывают на то, что восстановление цистина осуществляется при участии внеклеточного GSH. Скорость убыли тиолов в среде была одинакова для всех штаммов, что может свидетельствовать о независимости входа цистеина от GSH (рис. 4).

В клетках дикого типа восстановление цистина при участии глутатиона не сопровождалось истощением GSHoU или накоплением GSSGout (табл. 2). Совместное действие цистина и Н2О2 вызывало значительное окисление наружного GSH. Редокс-статус внутриклеточного глутатиона при совместном действии цистина и Н2О2, напротив, сдвигался в сторону восстановленных значений: уровень GSHm увеличивался в 1,5 раза, а соотношение GSH/GSSGin - в 1,26 раза (табл. 2).

Поскольку концентрация цистина многократно превышает уровень GSHoüt, необходимо, чтобы образующийся в ходе реакции GSSG непрерывно восстанавливался клетками. Это может происходить либо путем трансмембранной передачи восстановительных эквивалентов на наружный GSSG из цитоплазмы с помощью периплазматических редокс-белков, либо за счет быстрой трансмембранной циркуляции самого глутатиона. В последнем случае GSSG, входя в клетки, восстанавливается в цитоплазме с участием GOR, а убыль глутатиона в среде пополняется за счет экспорта GSH из цитоплазмы. Скорость восстановления цистина в штаммах RI242 (dsbD) и RI385 {dsbABD), мутантных по донору восстановительных эквивалентов в периплазме DsbD, не отличалась от клеток дикого типа, что свидетельствует о минорной роли этого редокс-белка в восстановлении GSSG0üt. Напротив, бактерии Е. coli AE1319 {gor) восстанавливали цистин с гораздо меньшей скоростью, чем клетки дикого типа (рис. 4), что указывает на участие глутатионредуктазы в восстановлении наружного GSSG.

Воздействие цистина на бактерии Е. coli AE1319 (gor), лишенные глутатион-редуктазы, сопровождалось резким падением пула GSHOü, и увеличением GSSGout. Через 20 мин после добавления цистина в среду GSSG составлял основную часть наружного глутатиона, и соотношение GSH/GSSG0üt снижалось в 6 раз по сравнению с контролем (табл. 3). Внутриклеточный GSH в этих условиях также подвергался значительному окислению. Через 20 мин после добавления цистина

Таблица 2. Уровень и редокс-статус глутатиона у Е. coii AB11S7 при обработке культуры цистином и перекисью

водород»

Условия эксперимента Внутриклеточный глутатион * Наружный глутатион"

GSH,„ GSSG,„ GSH/GSSG,„ GSH„„t GSSGout GSH/GSSGout

Контроль 18,8 ± 0,6 0,057 ± 0,005 330 6,9 ±0,5 0,41 ± 0,02 16,8

0,1 мМ цистина" 16,8 ±0,15 0,059 ±0,011 285 ЮЛ ± 0,3 0,38 ± 0,01 27,1.

1 мМ Н2О2с 20,8 ± 2,3 0,043 ±0,005 484 6,4 ±0,3 0,46 ±0,03 13,9

0,1 мМ цистина" + 1 мМ Н202 28,2 ± 3,1 0,068 ±0,009 415 7,0 ±1,3 1,92 ±0,12 3,6

Примечание. а— мкмоль/г сухих клеток; — через 80 мин после добавления цистина; с — через 60 мин после добавления НлОг; а - через 80 мин после добавления цистина. Цистин добавляли в среду за 20 мин до Н2О2.

Таблица 3. Уровень н редокс-статус глутатиона у Е. coliAE1319 при обработке культуры цистином и перекисью

Условия эксперимента Внутриклеточный глутатион а Наружный глутатион ■

GSH,„ GSSGm GSH/GSSGin GSHout GSSGout GSH/GSSGout

Контроль 22,6 ± 0,7 0,08 ± 0,009 282 4,8 ± 0,3 2,8 ±0,2 1,7

0,1 мМ цистина 20 мин " 80 мин" 27,1 ± 1,7 48,4 ±3,2 1,05 ±0,2 0,15 ± 0,03 26 323 2,7 ± 0,15 9,3 ± 0,5 9,8 ± 0,06 9,5 ± 0,16 0,28 0,98

1 мМ II2<V 25,5 ± 0,7 0,09 ± 0,02 283 4,4 ± 0,2 3,6 ±0,18 1,2

0,1 мМ цистина + 1 мМН202е 36,3 ± 1,2 0,14 ±0,01 259 4,8 ± 0,4 12,0 ±0,2 0,4

Примечание. *- мкмоль/г сухих клеток; ь — через 20 мин после добавления цистина;0 - через 80 мин после добавления цистина;11 - через 60 мин после добавления Н2О2;е - через 80 мин после добавления цистина. Цистин добавляли в среду за 20 мин до Н2О2.

Рис. 5. Механизм окислительного повреждения ДНК при совместном действии цистина и перекиси водорода.

уровень GSSGin возрастал в 13 раз, и соотношение GSH/GSSGin было в 11 раз ниже, чем в контроле (табл. 3).

На основании полученных данных на рис. 5 представлена схема, иллюстрирующая механизм окислительного повреждения ДНК при совместном действии цистина и Н2О2 на клетки Е. coli. Предложенный нами механизм подразумевает восстановление цистина в цистеин во внеклеточной среде с участием наружного GSH и вход цистеина в клетки через его транспортную систему. Образующийся при восстановлении цистина GSSG восстанавливается с участием внутриклеточной GOR благодаря трансмембранной циркуляции GSH. Высокое соотношение GSH/GSSGin в клетках дикого типа может способствовать поддержанию внутриклеточного пула цистеина в восстановленном состоянии, ускоряя тем самым циклический процесс восстановления Fe3+ и образования гидроксильного радикала в реакции Фентона.

Антиоксидантный ответ клеток Е. coli на воздействие Н^2 сопровождается повышением экспрессии многих генов (Starz, Zeng, 2000; Zeng et al, 2001). К их числу относятся katG, кодирующий гидропероксидазу I, а также гесА и другие гены SOS-регулона, играющие важную роль в репарации повреждений ДНК при

окислительном стрессе (Imlay, Linn, 1987). Наши эксперименты показали, что присутствие цистина в среде полностью предотвращало индукцию katG-lacZ, recA-lacZи sfiA-lacZ, вызванную добавлением Н2О2 к клеткам Е. coli, несущим слияния промоторов антиоксидантных генов со структурным геном Р-галактозидазы. Ингибирования экспрессии генов не происходило, если бактерии предварительно обрабатывали хелатором железа 2',2'-дипиридилом. Присутствие в клетках мутации по gshA также значительно снижало ингибирующее влияние цистина на экспрессию katG-lacZ под действием Н2О2. Первопричиной нарушения нормального антиоксидантного ответа на Н2О2 в присутствии цистина, по-видимому, является накопление окислительных повреждений ДНК, блокирующих синтез матричных РНК и вызывающих тотальное ингибирование экспрессии генов. Дефицит свободного восстановленного железа при обработке клеток хелатором или недостаточная скорость его восстановления при низком уровне цистеина в цитоплазме у мутантов по GSH ограничивают циклические реакции между Н2О2 и ведущие к образованию гидроксильных радикалов, снижая негативный эффект цистина и Н2О2 на экспрессию генов.

Ингибирование экспрессии каталазы HPI должно сопровождаться замедлением процесса разрушения Действительно, эксперименты показали,

что бактерии Е. coli AB1157 полностью разрушают 2 мМ Н2О2 в течение 20 мин, в то время как в присутствии цистина эта концентрация оставалась почти

неизменной в течение часа. Длительное сохранение относительно высокого уровня в среде может влиять на структуру и функции клеточных мембран, в частности, ингибировать транспортные процессы (Farr et al., 1988). В наших опытах совместное действие цистина и Н2О2 на клетки Е. coli приводило к устойчивому снижению цитоплазматического пула К+. Нарушение транспорта может быть одним из факторов, приводящих к ингибированию процессов биосинтеза, что еще более усугубляет состояние клеток Е. coli после их обработки цистином и Н2О2, препятствует протеканию процессов репарации и ускоряет гибель клеток, вызванную окислительным стрессом.

Роль глутатионя при окислительном стрессе. В отличие от клеток эукариот, для которых установлена важная роль глутатиона при окислительном стрессе (Carmel-Harel, Storz, 2000; Grant, 2001), данные о значении GSH в защите

от оксидантов у бактерий достаточно противоречивы (Chesney et al, 1996; Vamis-Gardikas et al, 2002). В наших экспериментах не было выявлено влияния мутации gshA на выживаемость бактерий Е. coli при действии низких доз Н2О2 (1 мМ), однако более высокие концентрации Н2О2 (10 мМ) снижали выживаемость мутантного штамма JTG10 в 1,8 раза сильнее, чем родительских клеток. Скорость роста бактерий, дефицитных по глутатиону, в отсутствие Н2О2 или при низких ее концентрациях была на 20-30% ниже, чем у штамма дикого типа, но при более высоких дозах Н2О2 (5 мМ) мутанты начинали расти в 2,5 раза медленнее родителя. Таким образом, высокая концентрация Н2О2 была более токсична для клеток, лишенных глутатиона.

При одинаковой начальной плотности культуры бактерии, дефицитные по GSH, имели более длительный период адаптации к свежей среде М9 + СА. Эта разница была еще значительнее, если бактерии переносили на минимальную среду М9 без добавок при разных температурах (рис. 6А). Максимальное различие в скоростях роста наблюдалась при ЗО'С, когда клетки дикого типа росли в 8,4 раза быстрее мутантных. При 42'С бактерии, дефицитные по GSH, росли медленнее родительских клеток в 4,2 раза. Добавление 1 мМ GSH в среду М9 вызывало увеличение скорости роста обоих штаммов при всех изученных температурах (рис. 6Б). При этом скорость роста бактерий, мутантных по gshA, стимулировалась в большей степени, чем у родителя Е. coli RI89.

Таким образом, хотя GSH не играет ключевой роли в защите клеток Е. coli от окислительного стресса, вызванного низкими дозами экзогенного оксиданта, его функции могут быть весьма существенными для защиты клеток от высоких концентраций Н2О2. Кроме того, благодаря более высокой начальной скорости роста при переносе в свежую среду, клетки Е. coli, содержащие глутатион, могут получать селективное преимущество перед лишенными его мутантами по gshA.

Роль глутатиона в регуляции каталаз HPI и НРИ. Бактерии Е. coli содержат две цитоплазматических каталазы (гидропероксидазы) HPI и НРП. Каталаза HPI кодируется геном katG, находящимся под контролем транскрипционного фактора OxyR. Редокс-чувствительный белок OxyR активируется при окислении Н2О2 и инактивируется при восстановлении глутаредоксином 1 и GSH (Zheng, Storz, 2000). Каталаза НРИ кодируется геном

О 12

Рис. 6. Рост бактерий Е. coli RI89 (wt) и М336 igsh) при разных температурах на среде М9 без добавок (А) или с добавлением 1 мМ GSH (Б).

katE, находится под контролем глобального регулятора экспрессии стрессовых генов RpoS и не откликается на повышение концентрации Н2О2 (Loewen et al, 1985;Ivanovae/a/., 1994).

В наших экспериментах зависимость экспрессии генов katG и katE от наличия GSH в клетках Е. coli изучалась в штаммах дикого типа и в мутантах по gshA, несущих слияния промоторов генов katG и katE со структурным геном Р-галактозидазы. Аэробный рост сопровождался повышением экспрессии katG-lacZ у обоих штаммов. Однако, скорость повышения и уровень Р-галактозидазной активности в штамме, дефицитном по GSH, были значительно (в 2,3 раза) выше, чем у клеток дикого типа (рис. 7А). Сходным образом, мутация gshA стимулировала экспрессию katE-lacZ (рис. 7Б). Обработка Н2О2 оказывала различное влияние на экспрессию katG-lacZ в клетках Е. coli NM23 (wt) и NM 11 (gshA) в зависимости от концигграции Н2О2. После добавления 0,1-3 мМ Н2О2 индукция Р-галактозидазы в штамме, дефицитном по GSH, была значительно выше, чем у его родителя. При более высоких концентрациях Н2О2 (5-10 мМ) в обоих штаммах наблюдалась задержка экспрессии katG-lacZ. Продолжительность этой задержки возрастала с увеличением концентрации добавляемой в среду Н2О2, но во всех случаях была более длительной у мутантов по gshA.

Причиной возрастания экспрессии katG-lacZ в лишенных GSH клетках по сравнению с бактериями дикого типа может быть более высокая концентрация внутриклеточной Н2О2 у мутанта. В бактериях дикого типа уровень внутриклеточной Н2О2 изменялся от 0,16 до 0,21 мкМ, в то время как в мутантах он составлял 0,28 и 0,38 мкМ во время ранней и средней фазы логарифмического роста. Этот уровень Н2О2 превышает значение, достаточное для OxyR-зависимой экспрессии katG (Aslund et al, 1999). В отсутствие GSH также замедляется процесс восстановления окисленного OxyR, что продлевает фазу нахождения этого белка в активированном состоянии (Zheng et al, 1998).

Повышение экспрессии katE-lacZ в штамме, дефицитном по GSH, указывает на возможность участия глутатиона в экспрессии каталазы НРИ. Вероятно, это участие осуществляется через посредство RpoS, активность которого увеличивается при снижении редокс-потенциала в культуре (Komitopoulou et al, 2004).

Рис. 7. Влияние мутацииgshA на экспрессию (A) katG-lacZв аэробно растущих клетках Е. coliNM23 (wt) (1) и Е. coliNM11 (gshA) (2); (Б) katE-lacZв клетках Е. coUNM33 (wt) (1) и JE coliNM43 fes*/l) (2).

Возрастание активности каталаз HPI и НРИ в клетках Е. coli, лишенных глутатиона, представляет собой пример метаболической компенсации, при которой отсутствие одного антиоксидантного механизма восполняется повышенной индукцией другого. По-видимому, это позволяет мутантным бактериям сохранить способность к росту в аэробных условиях и нормальную устойчивость к низким дозам экзогенной Н2О2.

ВЛИЯНИЕ ИЗМЕНЕНИЙ ПАРАМЕТРОВ СРЕДЫ НА РЕДОКС-СТАТУС

ГЛУТАТИОНА

Температурные стрессы. Температурная ниша, в которой скорость роста Е. coli не ниже 75% от максимальной, находится в области от 28,5 до 41°С (Bronikowski et ai, 2001). Отклонение температуры выше или ниже оптимального значения может вызвать, соответственно, тепловой или холодовой стресс (шок) и индуцирует стрессовый ответ. На основе анализа изменений скорости роста нами было установлено, что бактерии Е. coli JTG10 {gshA) были в 1,6 раза устойчивее к тепловому шоку (30—*45°С) ив 1,4 раза чувствительнее к холодовому шоку (37—>20°С), чем клетки дикого типа. При обоих типах стрессов происходил выход части GSH из клеток в среду, и наблюдалось возрастание концентрации GSSG0Ut, что указывает на увеличение интенсивности процессов, ведущих к окислению GSH, при сдвигах температуры в обе стороны от оптимума.

Наряду со снижением уровня GSHin при тепловом шоке происходило ингибирование экспрессии всех изученных антиоксидантных генов в штаммах, несущих слияния промоторов генов katG, katE, soxS, sodA и gor с геном lacZ. В максимальной степени угнеталась экспрессия генов katG, katE и sodA, кодирующих каталазы HPI и НРИ и Mn-SOD. В совокупности со снижением GSH,n при тепловом шоке ингибирование компонентов антиоксидантной защиты может способствовать окислительному повреждению клеток на фоне увеличения продукции АФК. При холодовом шоке уровень экспрессии katG и каталазная активность не изменялись по сравнению со значениями до шока. Экспрессия остальных изученных антиоксидантных генов возрастала. Максимальный уровень индукции р-галактозидазы наблюдался в клетках, несущих слияние sodA-lacZ. Повышенная экспрессия sodA в совокупности с большей чувствительностью роста штамма, лишенного супероксиддисмутаз (sodAsodB), к холодовому шоку может свидетельствовать об увеличении продукции супероксида и значительной роли

супероксиддисмутаз при аэробном росте Е. coli в условиях пониженных температур.

В культурах Е. coli AB1157, адаптированных к росту при разных температурах, концентрация GSHm увеличивалась в 5 раз при возрастании температуры от 20 до 42°С (рис. 8А). Уровни GSHout) GSSGin и GSSG0U, имели два максимума, соответствующих температурам 20 и 42°С (рис. 8А, Б). Соотношение GSH/GSSG внутри и снаружи клеток увеличивалось с ростом температуры. Таким образом, в адаптированных культурах Е. coli при 20 и 42°С наблюдался повышенный выход глутатиона в среду и его более интенсивное окисление, чем при температурах, оптимальных для роста.

В клетках Е. coli NM23 (wt), адаптированных к росту при разных температурах, экспрессия katG-lacZ, также как каталазная активность, была максимальна при 20°С, а затем почти линейно снижалась с увеличением температуры. Наблюдалась обратная зависимость между активностью каталазы и экспрессией katG-lacZ, с одной стороны, и GSHm и соотношением GSH/GSSG,m с другой стороны. Мутация в гене gshA заметно изменяла характер зависимости этих параметров от температуры. Экспрессия katG-lacZ в клетках NM11 (gshA) сохранялась на высоком постоянном уровне при температурах от 20 до 37°С и снижалась при температуре 42°С. Механизм влияния GSH,n или GSH/GSSG,n на экспрессию katG-lacZ может состоять в активации транскрипционного фактора OxyR в условиях пониженного редокс-статуса цитоплазмы в мутанте по gshA (Aslund et ah, 1999). Низкий уровень соотношения GSH/GSSG,,, при 20°С должен способствовать активации OxyR и повышенной экспрессии katG-lacZ и, наоборот, высокое соотношение GSH/GSSGm при 42°С должно приводить к восстановлению OxyR и падению экспрессии katG-lacZ, что полностью соответствует полученным нами результатам.

Экспрессия katE-lacZ в родительском и дефицитном по GSH штаммах не изменялась при повышении температуры от 30 до 42°С, но в обоих штаммах возрастала в 2 раза при температуре 20°С. Уровень индукции soxS-lacZ в растущей культуре Е. coli TN521 имел два максимума при 20 и 42°С. В наших экспериментах наблюдалась прямая корреляция между уровнем GSSG,n и степенью экспрессии soxS-lacZ. Сходство в изменении этих параметров может быть основано на том,

Температура, С Температура, С

Рис. 8. Зависимость концентрации внутриклеточного и наружного GSH (А) и GSSG (Б) от температуры в аэробно растущих адаптированных культурах Е. coliAB1157.

что окисление глутатиона и экспрессия soxS имеют одну и ту же причину: рост продукции супероксида при 20 и 42°С.

Продукция супероксида должна возрастать как при повышении концентрации О2 в клетке, так и при увеличении количества дыхательных центров. Измерение скорости дыхания бактерий Е. coliAB1157 показало, что при 42°С она в 6 раз выше, чем при 20°С. Это приводит к тому, что при одинаковой плотности биомассы (OD67o=0,4) клетки Е. coli, растущие при низкой температуре, потребляют меньше кислорода, и его концентрация в среде поддерживается на более высоком уровне (рОг 80%), чем при нормальной и повышенной температуре (рО2 20%). Высокое содержание О2 в среде при 20°С может быть одной из главных причин увеличения продукции АФК при низких температурах. При повышении температуры не только увеличивается скорость дыхания, но и, как показали измерения, возрастает скорость продукции супероксида в мембранных препаратах. В итоге, несмотря на разные причины, приводящие к повышению продукции АФК, явления, характерные для окислительного стресса, наблюдаются как при высокой, так и при низкой температурах. При 20°С окислительный стресс усугубляется низким уровнем GSHin, что, возможно, компенсируется повышением экспрессии антиоксидантных ферментов: каталаз HPI и НРП и продуктов SoxRS-регулона. При 42°С высокие уровни GSH и активности глутатионредуктазы могут компенсировать падение активности каталаз.

Гиперосмотический шок. На повышение наружной осмолярности (гиперосмотический шок) микроорганизмы отвечают стрессовой реакцией, направленной на поддержание тургорного давления и способности к росту (Csonka, 1989; Kempf, Bremer, 1998; Record et al, 1998; Wood, 1999; Roessler, Müller, 2001). Существенную роль в осмоадаптации бактерий Е. coli играет глутатион (Munro et al, 1972; McLaggan et al., 1990). В наших экспериментах при добавлении NaCl бактерии Е. coli JTG10 (gshA) и АЕ1319 (gor) росли медленнее, чем клетки дикого типа. Влияние мутации gshA на осмоадаптацию было выражено тем сильнее, чем выше была осмолярность среды и ниже концентрация калия. Напротив, клетки Е. coli SH641 (ggf), дефицитные по у-глутамилтранспептидазе, при добавлении NaCl росли с большей скоростью, чем клетки дикого типа.

Рис. 9. Изменение уровней глутатиона внутри (А) и снаружи (Б) аэробно растущих клеток Е. coliAB1157 при гиперосмотическом шоке (0,6 М NaCl). 1 - GSH; 2 - GSSG.

Уже через 5 мин после внесения 0,6 М NaCl в клетках Е. coli AB1157 регистрировался повышенный уровень GSHin и соотношения GSH/GSSGin. Концентрация GSSGjn изменялась незначительно, поддерживаясь на низком уровне (рис. 9А). Бактерии Е. coli, лишенные GGT, в ответ на осмотический шок увеличивали концентрацию GSH;n в 1,5 раза быстрее, чем клетки дикого типа. Это связано, вероятно, с повышенной активностью ферментов синтеза GSH в мутантных клетках (2,36 ± 0,2 у мутанта по сравнению с 1,54 ± 0,16 нмоль/час - мг белка в родительском штамме,р< 0,05). Концентрация GSHOU, заметно снижалась в течение первых 10 мин после добавления 0,6 М NaCl (рис. 9Б). В ходе дальнейшей осмоадаптации уровень GSH0Ut постепенно возвращался к первоначальному значению. Пул GSSG0Ut при осмотическом шоке уменьшался в 3 раза, следствием чего было повышение соотношения GSH/GSSG0Ut с 20 до 90. Снижение концентрации GSH0U, может быть результатом его входа внутрь клеток при увеличении осмолярности среды.

Важнейшим событием на первой фазе осмоадаптации является внутриклеточная аккумуляция калия (Csonka, 1989; Kempf, Bremer, 1998). Глутатион играет значительную роль в регуляции К+- выходных каналов, кодируемых генами kefB и kefC (Мешу, Kepes, 1982; Booth et al., 1996). С целью проверки влияния GSH на способность клеток Е. coli накапливать и удерживать К+, мы провели прямые измерения внутриклеточного пула К+ при гиперосмотическом шоке в штаммах, несущих мутации в генах gshA и ggt. Эксперименты показали, что как в родительском штамме, так и в мутантах, в ответ на осмотический шок наблюдается быстрая аккумуляция К+ на первой фазе отклика и последующий выход части калия на второй фазе. Клетки SH641(gg/) сразу после добавления NaCl накапливали на 25% больше калия, чем бактерии дикого типа, однако на более поздней стадии адаптации разница в уровне К+ у обоих штаммов отсутствовала. Напротив, в gsh* и gsh~ штаммах не было существенных отличий в изменениях пула К+ на первой стадии осмоадаптации, в то время как на второй стадии уровень калия в мутантных клетках был заметно выше, чем в родительских. Таким образом, бактерии дикого типа проявляли большую способность к выведению калия из клеток на второй стадии ответа на гиперосмотический шок, чем мутанты по gshA. Замедленный выход К+ в штамме, дефицитном по глутатиону, может быть связан с

нарушением нормального функционирования К+-выходных каналов в отсутствие GSH и может рассматриваться как одна из причин пониженной способности к осмоадатации у мутантов по gshA.

Еще одна возможная роль GSH при гиперосмотическом шоке связана с его антиоксидантными свойствами. Ряд экспериментальных фактов свидетельствует, что гиперосмотический шок сопровождается реакциями, характерными для окислительного стресса. Штаммы Е. coli QC909 (sodAsodB), лишенный MnSOD и FeSOD, и QC1732 (А/мг), аккумулирующий повышенный уровень железа в клетках, были более чувствительны к высокой осмолярности, чем родитель GC4468. Влияние мутации sodAsodB на скорость роста возрастало с увеличением концентрации сахарозы или NaCl в среде. Кроме того, в подвергнутых шоку клетках наблюдалось двукратное возрастание индукции антиоксидантных генов soxS-lacZ, sodA-lacZ и katE-lacZ. Увеличение концентрации GSHin и возрастание уровня экспрессии антиоксидантных генов при гиперосмотическом стрессе, по-видимому, могут рассматриваться как защитный механизм, способствующий выживанию клеток в условиях, вызывающих повышенную продукцию АФК.

Снижение рН среды и увеличение концентрации ацетата. Снижение рН среды или накопление ацетата при нейтральном рН приводит к ингибированию роста Е. coli и развитию адаптивного ответа, сопровождающегося повышением экспрессии многих генов, часть из которых кодирует компоненты атиоксидантныхсистем {katG, katE, grxB, ahpC, sodB) (Mukhopadhyay, Schellhorn, 1994; Foster, 1995; Blankenhorn et al, 1999; Arnold et al, 2001). Наши эксперименты показали, что уровень GSH также претерпевает значительные изменения при снижении рН среды и действии ацетата натрия и играет важную роль в защите от этих стрессов.

При добавлении 100 и 150 мМ ацетата натрия скорость роста бактерий Е coli JTG10 {gshA) снижалась в 1,6 и 2 раза сильнее, чем в клетках дикого типа, что может свидетельствовать о влиянии GSH на устойчивость бактерий к ацетату. Уровень внутриклеточного глутатиона при действии 50 мМ ацетата натрия падал в 2 раза, а при изменении рН среды от 6,5 до 5,5 в 2,7 раза (рис. 10А). В обоих случаях снижение глутатиона осуществлялось за счет GSHin, поскольку концентрация GSSG в этих условиях менялась незначительно. В культуре Е. coli

Рис. 10. Изменение уровней внутриклеточного (А) и наружного (Б) глутатиона

в аэробно растущих клетках Е. coli AB1157 при действии ацетата натрия (2) и снижении рН среды с 6,5 до 5,5 (3). 1 - необработанные клетки.

АВ1157, растущей на среде М9 с С А, концентрация наружного глутатиона при кислом стрессе увеличивалась на 26%, и не изменялась при действии 50 мМ ацетата натрия (рис. 10Б). В отличие от этих данных, в культуре Е. coli К12 на бедной среде М9 при действии ацетата наблюдался выход GSH в среду.

При закислении среды и добавлении ацетата происходит снижение внутриклеточного рН, важную роль в поддержании гомеостаза которого играет К+ (Booth, 1985). В ответ на внесение в среду 50 мМ ацетата уровень К+ в клетках дикого типа в течение 30 мин повышался с 0,59 ± 0,05 до 1,46 ± 0,26 ммоль/г сух. кл., а затем начинал постепенно падать, достигая к концу эксперимента 0,91 ± 0,13 ммоль/г сух. кл. Бактерии Е. coli JTG10 (gshA), обработанные 50 мМ ацетата, аккумулировали в 2 раза меньше калия, чем клетки дикого типа. Мутант, дефицитный по GSH, заметно отличался и кинетикой накопления калия. При закислении среды в клетках Е. coli AB1157 наблюдалось небольшое повышение пула К+, но уже через 30 мин его концентрация возвращалась к контрольному значению. Изменение поведения К+ при действии ацетата в мутантах по GSH может быть связано с нарушением регуляции выходных калиевых каналов ке/В и kefC в отсутствие GSH. Следствием этого, по-видимому, является ограничение способности мутантных клеток эффективно поддерживать гомеостаз рН,п и их большая чувствительность к высоким дозам ацетата.

Снижение концентрации GSHin при закислении среды и действии ацетата создает более окисленные условия в цитоплазме, что может быть одной из причин индукции антиоксидантных генов. В наших экспериментах обработка Е. coli 50 мМ ацетата повышала экспрессию katG в клетках, мутантных по GSH, в большей степени, чем в родительском штамме. Ацетат приводил также к увеличению экспрессии генов gor, katF, katE, soxS и sodA. При снижении рН среды с 6,5 до 5,5 заметно индуцировался только sodA, что может быть связано с достаточно мягкими условиями кислого стресса. В целом, при обоих типах изученных стрессов GSH, по-видимому, может играть несколько взаимосвязанных ролей, выступая одновременно как регулятор ионных потоков в системе гомеостаза внутриклеточного рН, антиоксидант и редокс-регулятор генной экспрессии.

ТРАНСПОРТ ГЛУТАТИОНА И ЕГО РОЛЬ В КЛЕТКАХ Е. COLI

Все изученные нами стрессы сопровождались изменениями уровня и редокс-

статуса глутатиона внутри и снаружи клеток, что подразумевает наличие регулируемого транспорта GSH. В настоящее время транспортная система, с участием которой GSH выходит из клеток Е. coli, остается неизвестной. Основным путем его входа внутрь клеток является у-глутамилтранспептидаза (GGT), которая в периплазме отщепляет у-глутамильный остаток, возвращая GSH в цитоплазму в виде фрагментов (Suzuki etal, 1993).

Анализ потоков GSH в бактериях дикого типа Е. coli К12, где присутствуют одновременно системы выхода и входа глутатиона, и в мутантах SH641 (ggt) и RI336 (gshA), где возможен только выход или только вход GSH, позволил установить, что растущие в аэробных условиях клетки Е. coli осуществляют непрерывную трансмембранную циркуляцию GSH. При этом достигается динамическое равновесие, когда скорость выхода GSH из растущих клеток равна скорости его входа (0,036 ± 0,003 и 0,031 мкмоль/r сух. кл. • мин, соответственно) и в культуре дикого типа поддерживается постоянная концентрация GSHin и GSH0Ü1 в расчете на единицу биомассы.

Система транспорта GSH является редокс-чувствительной, поскольку включение аэрации в культуре Е. coli К12, растущей в анаэробных условиях, приводило к выбросу GSH в среду, а добавление экзогенного GSH к культуре, растущей в аэробных условиях, напротив, ингибировало выход GSH. Исследования показали, что непрерывная трансмембранная циркуляция глутатиона осуществляется только в аэробно растущих клетках. Ингибирование дыхания в результате выключения аэрации, исчерпания глюкозы в среде или воздействия азида натрия сопровождалось прекращением выхода GSH. На фоне продолжающегося входа глутатиона внутрь клеток это приводило к снижению концентрации GSH0Üt (рис. ПА) и повышению уровня GSHin во всех перечисленных ситуациях (рис. 11Б).

Стационарное состояние, в котором поддерживаются постоянные уровни GSHin и GSH0Üt и постоянная скорость циркуляции GSH между средой и клеткой, нарушалось при воздействиях, вызывающих резкие изменения обоих компонентов К числу таких воздействий относятся обработка клеток протонофором СССР, грамицидином, ацетатом и липофильным катионом ТРР+, а также резкие изменения рН среды в обе стороны от нейтрального значения. Во

Рис. 11. Изменение концентрации наружного (А) и внутриклеточного (Б) глутатиона в растущей на среде М9 культуре Е- coli K12 при отключении аэрации (2), при исчерпании глюкозы (3) и после воздействия 30 мМ азида натрия (4). 1 — контроль.

всех перечисленных ситуациях наблюдалась непродолжительная фаза быстрого выхода GSH, которая сменялась либо прекращением транспорта GSH из клеток при действии факторов, снижающих ДрН, либо фазой более медленного выхода GSH, как в случае ТРР+, снижающего Д¥ (рис. 12).

Снижение уровня АТФ при действии арсената, низком уровне фосфата в среде или при обработке бактерий Е. coli K12 ингибитором АТФ-синтетазы DCCD приводило к линейному вытеканию GSH из клеток (рис. 13). Скорость выхода глутатиона в присутствии DCCD составляла 0,191 ± 0,02 мкмоль/г сух. кл.- мин, что в 5,3 раза выше, чем в его отсутствие. Таким образом, АТФ не является движущей силой транспорта GSH из клеток, но, по-видимому, выполняет регуляторную роль, ограничивая выход глутатиона при высокой внутриклеточной концентрации АТФ. По-видимому, система выхода GSH использует энергию электрохимического градиента протонов.

В бактериальных клетках глутатион участвует в регуляции выходных калиевых каналов KefB и KefC, являясь частью воротного механизма, закрывающего канал (Meury, Kepes, 1982; Booth et al., 1996). Параллельное изучение изменений уровня GSH,n и GSH0Ut и концентрации внутриклеточного калия (К,+) в различных экспериментальных ситуациях позволило нам показать наличие корреляции между этими параметрами при физиологических изменениях уровней GSH. Во всех случаях, когда происходило возрастание концентрации GSH,n (гиперосмотический шок, повышение рН среды, добавление хлорамфеникола, цистеина и цистина), наблюдалось повышение уровня К,+. В тех случаях, когда пул GSHm уменьшался (обработка СССР, диамидом, тепловой и холодовой шоки), концентрация К,+ снижалась. В условиях, при которых происходила активация входа К+ (снижение рН среды, воздействие ацетата и DCCD), падение уровня GSHm на фоне возрастания внутриклеточной концентрации калия способствовало открытию К+-выходных каналов и последующему снижению уровня К+ в клетках.

Ранее было показано, что в аэробных условиях в присутствии источника энергии происходит быстрый обмен калия между клетками Е. coli и наружной средой (Meury, Kepes, 1981). В наших экспериментах было установлено, что в растущей культуре наблюдается трансмембранная циркуляция GSH. Мы

Рис. 12. Изменение концентрации наружного глутатиона при обработке клеток/?, coli К12 20 мкМ СССР (1), 10 мкМ валиномнцнна (2), 20 мкМ нигерицина (3), 100 мкМ ТРР+ (4) и 50 мМ ацетата натрия (5).

> ои|

20 40

Время, мин

Рис. 13. Изменение уровня внутриклеточного и наружного глутатиона при добавлении 1 мМ БССБ к клеткам^. са11 К12.

предполагаем, что циркуляция GSH и К+ тесно связаны между собой и поддержание постоянного уровня GSHin обеспечивает физиологически открытое состояние выходных калиевых каналов KefB и KefC, при котором скорость входа К+ через системы Trk или Kdp равна скорости его выхода через KefB и KefC. Увеличение концентрации GSHm вызывает переход выходных каналов К+ в закрытое состояние и способствует удержанию К+ в клетках. Возрастание уровня К,+ выше некоторого предельного значения или возникающая при этом деполяризация мембраны, по-видимому, являются сигналом для выхода GSH и снижения его внутриклеточной концентрации. Это, в свою очередь, способствует открытию каналов KefB и KefC и ускорению выхода калия.

В клетках Е. coli циркуляция калия тесно связана с циркуляцией протонов (Bakker, Mangeiich, 1981; Booth, 1985). В аэробных условиях первичными протонными помпами, осуществляющими выход Н+, являются компоненты дыхательной цепи. Возвращение протонов в клетку через АТФ-синтетазу сопровождается синтезом АТФ (Скулачев, 1989). АТФ контролирует вход калия в клетки через системы Trk и Kdp (Bakker, 1993). Наши эксперименты показали, что АТФ контролирует также и выход GSH. Таким образом, циклы протонов, калия и GSH, по-видимому, тесно взаимосвязаны и ускорение или замедление любого из этих циклов должно отражаться на активности остальных двух. В некоторых ситуациях ускорение калиевого цикла равносильно разобщению АцН+ и потере энергии. Однако этот процесс является управляемым и может быть полезным в условиях, когда необходимо ускорить откачку протонов, например при закислении цитоплазмы. Такое разобщение можно рассматривать как аналог "мягкого разобщения", постулированного для митохондрий (Skulachev, 1998).

наблюдается тесное редокс-регулируемое сопряжение между процессами генерации энергии и транспортом калия, важную роль в котором играют тиол-дисульфидные переходы в мембранных белках (Trchounian et al, 1998; Трчунян и др., 2000; Мнацаканян и др., 2002; Mnatsakanyan et al, 2003).

Изменения уровня глутатиона при стрессах, связанные с нарушением его нормальной циркуляции, могут выступать как регуляторные сигналы для редокс-чувствительных каналов и переносчиков, а также редокс-чувствительных транскрипционных факторов, контролирующих экспрессию многих генов.

ВЫВОДЫ

1. Установлено, что в аэробных условиях растущие бактерии Е. coli поддерживают постоянную концентрацию восстановленного глутатиона, а уровень окисленного глутатиона и соотношение GSH/GSSG внутри и снаружи клеток коррелируют с содержанием О2 в среде. Переход в стационарную фазу при исчерпании глюкозы сопровождается накоплением окисленного глутатиона. При длительном голодании происходит десятикратное снижение соотношения GSH/GSSG, что может быть одной из причин окислительного стресса в стационарной фазе.

2. Показано, что мутации по генам, продукты которых являются компонентами клеточных редокс-систем или участвуют в детоксикации АФК, значительно влияют на редокс-статус глутатиона, что свидетельствует о функциональном взаимодействии различных антиоксидантных систем.

3. Установлено, что в широком диапазоне концентраций Н2О2 пероксидный стресс не сопровождается окислением внутриклеточного GSH. Возрастание GSSGm наблюдается только при высоких дозах Н2О2 (25 мМ). Решающую роль в сохранении редокс-статуса внутриклеточного глутатиона играют каталаза HPI и глутатионредуктаза. В отличие от Н2О2, менадион приводит к падению концентрации и значительному окислению GSH внутри и снаружи клеток.

4. Обнаружено, что механизм токсического действия Н2О2 в присутствии цистина включает стадию внеклеточного восстановления цистина в цистеин с участием наружного GSH и глутатионредуктазы. В этой ситуации происходит тотальное ингибирование экспрессии генов, в том числе katG и гесА,

ответственных за нейтрализацию Н2О2 и репарацию ДНК, замедление деструкции Н2О2 и выход части К+ из клеток, что резко снижает жизнеспособность бактерий.

5. Установлено, что в мутантах по глутатиону в отсутствие экзогенной Н2О2 и при низких ее дозах дефицит GSH компенсируется повышением уровня экспрессии генов, кодирующих каталазы HPI и НРН. Этот эффект не проявляется при более высоких концентрациях оксиданта. GSH-дефицитные бактерии хуже адаптируются к росту в аэробных условиях.

6. Адаптация Е. coli к росту при повышенной температуре 42°С сопровождается возрастанием уровня восстановленного глутатиона и снижением экспрессии генов, кодирующих каталазы. При температуре 20 °С низкий уровень GSHm компенсируется увеличением экспрессии антиоксидантных генов katG, JcatE и soxS. Изменение температуры в обе стороны от оптимума приводит к повышению продукции активных форм кислорода и увеличению степени окисления глутатиона.

7. Показано, что гиперосмотический шок в клетках Е. coli вызывает повышение GSHin и соотношения GSH/GSSGm при одновременном снижении уровня наружного глутатиона. Бактерии, дефицитные по глутатиону и глутатионредуктазе, более чувствительны, а по у-глутамилтранспептидазе, напротив, более устойчивы к повышенной осмолярности среды. Возрастание экспрессии антиоксидантных генов katE, soxS и sodA, а также повышение чувствительности к осмотическому шоку клеток, лишенных цитоплазматических супероксиддисмутаз, свидетельствуют о наличии элементов окислительного стресса при увеличении осмолярности среды.

8. Установлено, что при добавлении ацетата натрия и закислении среды происходит падение GSHm и соотношения GSH/GSSG;n. Мутация по gshA приводит к повышению чувствительности к ацетату и снижению накопления калия в клетках в ответ на ацетат, что указывает на участие глутатиона в поддержании гомеостаза внутриклеточного рН. Повышение экспрессии всех изученных антиоксидантных генов (katG, katE, katF, soxS, sodA, gor) при действии ацетата свидетельствует об усилении окислительных процессов в этих условиях.

Снижение пула АТФ вызывает линейное вытекание глутатиона в среду, что указывает на возможность регуляторной роли АТФ в транспорте GSH. 10. В различных экспериментальных ситуациях наблюдается корреляция между внутриклеточными уровнями GSH и калия: повышению концентрации GSH соответствует возрастание пула калия, и, наоборот, снижение GSHln способствует выходу части К+ в среду. Трансмембранная циркуляция глутатиона, может выступать как элемент сенсорного и регуляторного механизма, осуществляющего координацию между потоками протонов и калия и уровнем АТФ при стрессах.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО МАТЕРИАЛАМ ДИССЕРТАЦИИ

Статьи в научных журналах

1. Октябрьский О.Н., Пшеничнов РА, Ткаченко А.Г., Зеленин Е.Н., Смирнова Г.В. Изменение окислительно-восстановительного потенциала при остановке роста Escherichia coli // Микробиология. -1981. - Т. 50. -№ 3. - С. 467-470.

2. Октябрьский О.Н., Зеленин Е.Н., Смирнова Г.В. Изменение редокс-потенциала при переходных процессах в чистых и смешанных культурах Escherichia coli и Serratia marcescens // Биофизика. - 1984. - Т. 29. - № 2 - С. 294-297.

3. Октябрьский О.Н., Смирнова Г.В., Зеленин Е.Н. Динамика редокс-потенциала в культуре Е. coli в режиме периодического культивирования // Биофизика. - 1984. - Т. 29. -№5.-С. 831-834.

4. Смирнова Г.В., Октябрьский О.Н. Периодические культуры Escherichia coli с добавлением субстрата при различных условиях аэрации // Микробиология. - 1984. - Т. 53.-№5.-С. 738-743.

5. Смирнова Г.В., Октябрьский О.Н. Влияние ацетата на рост Escherichia coli в аэробных и анаэробных условиях // Микробиология - 1985. - Т. 54. - № 2. - С. 252-256.

6. Октябрьский О.Н., Смирнова Г.В. Изменения редокс-потенциала в культурах В. subtilis и их связь с электрическими параметрами клеток // Биофизика. - 1986. — Т. 31.— №3.-С. 459-463.

7. Октябрьский О.Н., Смирнова Г.В. Зависимость изменений редокс-потенциала среды при остановке роста бактерий от характера клеточной поверхности // Известия АН СССР, серия биологическая. -1986. - № 4. - С. 616-620.

8. Смирнова Г.В., Октябрьский О.Н. Влияние активности первичных протонных помп на рост Е. coli в присутствии ацетата // Микробиология. - 1988. - Т. 57. - № 4. - С. 554-561.

9. Октябрьский О.Н., Смирнова Г.В. Изменения редокс-потенциала и количества доступных SH-групп в культурах В. subtilis и Е. coli при переходных процессах // Биохимия. - 1988. - Т. 53. - № 12. - С. 2042-2049.

10. Oktyabrsky O.N., Smirnova G.V. Dynamics of redox potential in bacterial cultures growing in media containing different sources of carbon, energy and nitrogen // Ada biotechnological. - 1989. - V. 9. - No. 3. - P. 203-209.

11. Смирнова Г.В., Октябрьский О.Н. Изменение количества SH-соединений в культурах Е. coli и В. subtilis при переходе в стационарную фазу // Микробиология. -1990. - Т. 59. - № 3. - С. 387-393.

12. Oktyabrsky O.N., Golyasnaya N.V., Smirnova G.V., Demakov V.A., Posokhina N,Kh., Kholstova T.A. Acidification of Escherichia coli and Salmonella typhimurium cytoplasm

reduces mutagenic effect of N-methyl-N'-nitro-N-nitrosoguanidine // Mutation Research. DNA Repair. - 1993. - V. 293. - P. 197-204.

13. Oktyabrsky O.N., Smirnova G.V. Changes in intracellular potassium and thiol levels in Escherichia coli K12 under various stresses // Biochemistry and Molecular Biology International. - 1993. - V. 30. - No. 2. - P. 377-383.

14. Oktyabrsky O.N., Smirnova G.V., Kuznetsova E.V., Ferricyanide reduction by Escherichia coli cells: probable contribution of low molecular weight thiols // Bioelectrochemistry and Bioenergetics. -1993. - V. 326. - P. 267-285.

15. Oktyabrsky O.N., Smimova G.V. Changes in redox potential of Escherichia coli culture and in intracellular glutathione status under osmotic shock // Bioelectrochemistry and Bioenergetics. -1993. - V. 326. - P. 287-294.

16. Smirnova G.V., Oktyabrsky O.N. Near-ultraviolet radiation and hydrogen peroxide modulate intracellular levels of potassium and thiols in E._coli // Current Microbiology. -1994. -V. 28.-P. 77-79.

17. Smirnova G .V., О ktyabrsky О .N., M oshonkina E .V., Z akirova N .V. Induction о fthe alkylation-inducible aidB gene of Escherichia coli by cytoplasmic acidification and N-ethylmaleimide // Mutation Research, DNA Repair. - 1994. - V. 314. - P. 51-56.

18. Smirnova G.V., Oktyabrsky O.N. Betaine modulates intracellular thiol and potassium levels in Escherichia coli in medium with high osmolarity and alkaline pH // Archives Microbiology. -1995. - V. 163. - P. 76-78.

19. Смирнова Г.В., Музыка Н.Г., Глуховченко М.Н., Октябрьский О.Н. Отклик Escherichia coli на действие проникающего и непроникающего оксидантов // Биохимия. -1997. - Т. 62. -№ 5. - С. 563-569.

20. Смирнова Г.В., Октябрьский О.Н. Влияние рН на экспрессию гена сеа у облученных УФ-светом и необлученных клеток Escherichia coli // Генетика. - 1998. - Т. 34.-№ 11. - С. 1480-1483.

21. Смирнова Г.В., Музыка Н.Г., Глуховченко М.Н., Октябрьский О.Н. Перекись водорода модулирует внутриклеточные уровни тиолов и калия в клетках Escherichia coli // Микробиология. - 1998. - Т. 67. - № 5. - С. 594-600.

22. Смирнова Г.В., Музыка Н.Г., Глуховченко М.Н., Красных Т.А. Октябрьский О.Н. Устойчивость к окислительному стрессу у штаммов Escherichia coli, дефицитных по синтезу глутатиона//Биохимия.-1999.-Т. 64.-№ 10.-С. 1318-1324.

23. Smirnova G.V., Muzyka N.G., Glukhovchenko M.N., Oktyabrsky O.N. Effects of menadione and hydrogen peroxide on glutathione status in growing Escherichia coli // Free Radical Biology and Medicine. - 2000. - V. 28. - No. 7. - P. 1009-1016.

24. Smimova G.V., Muzyka N.G., Oktyabrsky O.N. The role of antioxidant enzymes in response ofEscherichia coli to osmotic upshift // FEMS Microbiology Letters. - 2000. - V. 186. -No. 2.-P. 209-213.

25. Смирнова Г.В., Закирова О.Н., Октябрьский О.Н. Роль антиоксидантных систем в отклике бактерий Escherichia coli на холодовой стресс // Микробиология. - 2001. - Т. 70. -№ 1.-С. 55-60.

26. Смирнова Г.В., Закирова О.Н., Октябрьский О.Н. Роль антиоксидантных систем в отклике бактерий Escherichia coli на тепловой шок // Микробиология. - 2001. - Т. 70. - № 5.-С. 595-601.

27. Oktyabrsky O.N., Smirnova G. V., Muzyka N.G. Role of glutathione in regulation of hydroperoxidase I in growing Escherichia coli // Free Radical Biology and Medicine. - 2001. -V. 31.-No. 2.-P. 250-255.

28. Смирнова Г.В., Красных Т.А., Октябрьский О.Н.' Роль глутатиона при ответе Escherichia coli на осмотический шок // Биохимия. - 2001. - Т. 66. -№ 9. - С. 1195-1201.

29. Смирнова Г.В., Торхова ОА, Октябрьский О.Н. Статус и роль глутатиона при нарушении ионного баланса и рН гомеостаза у Escherichia coli // Микробиология. - 2003. -Т. 72.-№5.-С. 1-7.

Статьи в научных сборниках

1. Октябрьский О.Н., Смирнова Г.В. Изменения редокс-потенциала среды у Е. coli при росте на различных источниках углерода и энергии // Сб. науч. трудов "Экология и популяционная генетика микроорганизмов". - Свердловск, 1987. - С. 76-78.

2. Смирнова Г.В., Октябрьский О.Н. Изменения редокс-потенциала в культурах Е. coli на фоне лимитации по MgSO4// Сб. науч. трудов "Экология и популяционная генетика микроорганизмов". - Свердловск, 1987. - С. 79-81.

3. Смирнова Г.В., Октябрьский О.Н. Зависимость величины окислительно-восстановительного потенциала в культурах Е. coli и В. subtilis от изменения компонентов электрохимического градиента протонов на фоне лимитации по MgSO4 // Сб. науч. трудов "Факторы и механизмы регуляции развития бактериальных популяций". - Свердловск, 1990.-С. 13-17.

4. Смирнова Г.В., Октябрьский О.Н. Интерпретация физиологической сущности скачков редокс-потенциала в культурах бактерий // Сб. науч. трудов "Факторы и механизмы регуляции развития бактериальных популяций". - Свердловск, 1990. - С. 1-11.

5. Октябрьский О.Н., Смирнова Г.В. Предполагаемая роль низкомолекулярных тиолов в определении электрохимических свойств микроорганизмов // Сб. науч. трудов "Факторы и механизмы регуляции развития бактериальных популяций". - Свердловск, 1990.-С. 12-17.

6. Смирнова Г.В., Октябрьский О.Н. Вклад различных энергодающих систем при росте Е. coli в культурах с подпиткой // Сб. науч. трудов "Факторы и механизмы регуляции развития бактериальных популяций". - Свердловск, 1990. - С. 23-28.

7. Октябрьский О.Н., Смирнова Г.В. Влияние различных антибиотиков на редокс-потенциал в культуре Escherichia coli II Сб. науч. трудов "Физиология, генетика и экология микроорганизмов". - Свердловск, 1996. - С. 75-79.

8. Смирнова Г.В., Октябрьский О.Н. Влияние облучения широкополосным УФ на редокс-потенциал и ионные потоки в культуре Е. coli /I Сб. науч. трудов "Физиология, генетика и экология микроорганизмов". - Свердловск, 1996. - С. 92-97.

9. Smirnova G.V., Oktyabrsky O.N., Musyca N.G., Glukhovchenko M.N. Interrelation between intracellular levels of nonprotein thiols and catalase activity following treatment of growing Escherichia coli with hydrogen peroxide // In: Environmental Pollution. Proceedings of the 1995 International Conference of Environmental Pollution (ISEP 95), - St. Peterburg. Edited by P. Reed, J. Kinross. Napier University, 1997. - P. 66-70.

Тезисы

1. Смирнова Г.В. Периодическая культура бактерий с добавлением субстрата как возможная экологическая модель // Тезисы докладов конференции "Экология, человек и проблемы охраны природы". - Свердловск, 1983. - С. 102.

2. Смирнова Г.В. Влияние ацетата на рост Escherichia coli в аэробных и анаэробных условиях // Тезисы докладов 7 съезда ВМО. - Алма-Ата, 1986. - Т. 2. - С. 138.

3. Октябрьский О.Н., Смирнова Г.В. Редокс-потенциал как индикатор физиологического состояния бактерий в культуре с добавлением субстрата // Тезисы докладов 4 Всесоюзной конференции "Управляемое культивирование микроорганизмов". -Пущино, 1986.-С. 40.

4. Смирнова Г.В., Октябрьский О.Н. Контроль параметров среды для получения высокоурожайных культур в режиме с подпиткой // Тезисы докладов 4 Всесоюзной конференции "Управляемое культивирование микроорганизмов". - Пущино, 1986. - С. 140.

5. Октябрьский О.Н., Смирнова Г.В. Редокс-потенциал как индикатор переходных процессов в культурах бактерий // Тезисы докладов 4 Всесоюзной конференции "Биофизика микробных популяций". - Красноярск, 1987. - С. 139.

6. Смирнова Г.В., Октябрьский О.Н. Ингибирование роста Escherichia coli в высокоурожайной культуре с подпиткой // Тезисы докладов Всесоюзной конференции "Лимитирование и ингибирование роста микроорганизмов". - Пущино, 1989. - С. 82-83.

7. Октябрьский О.Н., Смирнова Г.В. Предполагаемая роль внутриклеточного рН и редокс-состояния низкомолекулярных тиолов в регуляции метаболизма бактерий // Тезисы докладов Всесоюзной конференции "Регуляция микробного метаболизма". -Пущино, 1989.-С. 130-131.

8. Смирнова Г.В., Октябрьский О.Н. Влияние изменений внутриклеточного рН на рост культуры Е. coli II Тезисы докладов Всесоюзной конференции "Регуляция микробного метаболизма". - Пущино, 1989. - С. 130-131.

9. Новикова Л.Н., Смирнова Г.В., Октябрьский О.Н. Изменение редокс-потенциала в культуре кишечной палочки при ингибировании синтеза белка // Тезисы докладов международного симпозиума "Проблемы токсикологии и прикладной экологии" -Ленинград, 1991. - С. 243.

10. Октябрьский О.Н., Смирнова Г.В. Изменения редокс-потенциала и уровня низкомолекулярных тиолов в культурах бактерий при разного рода стрессах // Тезисы докладов международного симпозиума "Проблемы токсикологии и прикладной экологии" - Ленинград, 1991. - С. 244-245.

11. Смирнова Г.В., Демаков ВА Октябрьский О.Н. Реакция редокс-потенциала в культуре кишечной палочки на облучение ближним и дальним УФ // Тезисы докладов международного симпозиума "Проблемы токсикологии и прикладной экологии" -Ленинград, 1991.-С. 90.

12. Golyasnaya N.V., Smirnova G.V., Demakov VA., Oktyabrsky O.N. Cytoplasm acidification in Escherichia coli B/r reduced the mutagenic effect MNNG //21 Annual meeting of EEMS on Environmental mutagens- cancirogens. Abstracts Books. - Prague, 1991. - P-1 -17.

13. Мошонкина Е.В., Смирнова Г.В., Октябрьский О.Н. Модификация оксидантом гексацианоферратом отклика Е. coli на ультрафиолетовое излучение // Тезисы докладов конференции "Проблемы токсикологии и эпидемиологии". - Пермь, 1993. - С. 205-206.

14. Политов К.Б., Смирнова Г.В. Изменения суперспирализации ДНК при действии оксидантов и редуктантов на Escherichia coli II Тезисы докладов конференции "Проблемы токсикологии и эпидемиологии". - Пермь, 1993. - С. 210-211.

15. Smimova G.V., Oktyabrsky O.N., Musica N.G. Near-ultraviolet radiation and hydrogen peroxide modulate intracellular levels of potassium and thiols in Escherichia coli //The 1995 International conference Environmental Pollution (ISEP 95). - St. Peterburg, 1995. - P. 44.

16. Oktyabrsky O.N., Smirnova G.V. Ferricyanide reduction by in Escherichia coli //The 1995 International conference Environmental Pollution (ISEP 95). - St. Peterburg, 1995. - P. 63.

17. Смирнова Г.В., Музыка Н.Г., Октябрьский О.Н. Перекись водорода модулирует внутриклеточные уровни тиолов и калия в клетках Escherichia coli II Тезисы докладов 2 съезда Биохимического общества РАН. - Пущино, 1997. - Ч. 2. - С. 359-369.

18. Смирнова Г.В., Музыка Н.Г., Глуховченко М.Н., Красных ТА., Октябрьский О.Н. Роль генов oxyR и katG в регуляции внутриклеточных уровней тиолов и калия у Escherichia coli при окислительном стрессе // Тезисы международной конференции "Проблемы загрязнения окружающей среды-98" (ISEP'98). - Москва, 1998 . - С. 77.

19. Музыка Н.Г., Смирнова Г.В., Октябрьский О.Н. Обработка клеток Escherichia coli менадионом вызывает снижение уровня общего глутатиона // Тезисы докладов V Международной конференции "Проблемы загрязнения окружающей среды-2001 (ISEP-2001)"-Пермь,2001.-С. 84.

20. Смирнова Г.В., Октябрьский О.Н. Экологические аспекты окислительного стресса // Тезисы докладов V Международной конференции "Проблемы загрязнения окружающей среды-2001 (ISEP-2001)". - Пермь, 2001. - С. 87.

21. Смирнова Г.В., Музыка Н.Г., Красных Н.Г., Октябрьский О.Н. Роль антиоксидантных ферментов в ответе бактерий Escherichia coli на осмотический шок //

Тезисы докладов V Международной конференции "Проблемы загрязнения окружающей среды-2001 (ISEP-2OO1)". - Пермь, 2001. - С. 95.

22. Закирова О.Н., Смирнова Г.В. Роль антиоксидантных систем в отклике бактерий Escherichia coli на температурные стрессы // Тезисы докладов V Международной конференции "Проблемы загрязнения окружающей среды-2001 (ISEP-2001)". - Пермь, 2001.-С. 70.

23. Смирнова Г.В., Музыка Н.Г., Закирова О.Н., Октябрьский О.Н. Роль глутатиона при стрессах у бактерий Escherichia coli II Тезисы докладов VI международной конференции "Биоантиоксидант". - Москва, 2002. - С. 534-535.

24. Смирнова Г.В., Закирова О.Н., Октябрьский О.Н. Роль антиоксидантных систем в температурной адаптации бактерий. Тезисы научных докладов Ш съезда Биохимического общества. - С.-Петербург, .2002. - С. 108-109.

Лицензия ПД-11-0002 от 15.12.99

Подписано в печать 14.02.2005. Тираж 100 экз. Усл. печ. л. 2,93 Бумага ВХИ. Формат 90X60/16. Набор компьютерный. Заказ № 158/2005.

Отпечатано на ризографе в отделе Электронных издательских систем ОЦНИТ ПГТУ 614000, г. Пермь, Комсомольский пр., 29, к.113, т.(3422) 198-033

2 2 «HP 2005

Содержание диссертации, доктора биологических наук, Смирнова, Галина Васильевна

ВВЕДЕНИЕ.

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

ГЛАВА 1. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА И МЕТАБОЛИЗМ ГЛУТАТИОНА

1.1 Распространение вБН среди живых организмов.

1.2 Химическая структура и реактивность глутатиона.

1.3 Синтез глутатиона и его регуляция

1.3.1 Ферменты, катализирующие синтез вБН.

1.3.2 Регуляция синтеза вБН.

1.4 Катаболизм глутатиона и у-глутамильный цикл

1.4.1 у-глутамильный цикл.

1.4.2 Свойства и регуляция у-глутамилтранспептидазы.

1.5 Транспорт глутатиона и его Б-конъюгатов.

1.6 Реакции окисления и восстановления глутатиона, глутатионредуктаза.

1.7 Статус глутатиона.

1.8 Редокс-системы клетки

1.8.1 Редокс-система глутатиона.

1.8.2 Редокс-система тиоредоксина.

1.8.3 Функциональная связь между редокс-системами ф глутатиона и тиоредоксина.

1.8.4 Периплазматические редокс-системы.

ГЛАВА 2. ОКИСЛИТЕЛЬНЫЙ СТРЕСС И РЕДОКС-РЕГУЛЯЦИЯ КЛЕТОЧНЫХ ФУНКЦИЙ

2.1 Окислительный стресс

2.1.1 Парадокс кислорода. ф 2.1.2 Источники АФК.

2.1.3 Химические реакции АФК.

2.1.4 Повреждения, вызываемые окислительным стрессом

2.1.5 Механизмы защиты от окислительного стресса.

2.1.6 Адаптивный ответ на окислительный стресс.

2.1.7 Редокс-регуляция ответа на окислительный стресс

2.2 Редокс-регуляция клеточных функций в клетках эукариот

2.2.1 Роль АФК в регуляции экспрессии генов.

2.2.2 Роль глутатиона при апоптозе.

2.3 Роль глутатионирования белков в регуляции клеточных функций.

2.4 Роль глутатиона при окислительном стрессе.

2.5 Катаболизм GSH как источник активных форм кислорода.

ГЛАВА 3. ДРУГИЕ ФУНКЦИИ ГЛУТАТИОНА

3.1 Роль глутатиона в процессах детоксикации.

3.1.1 Глутатион-8-трансферазы.

3.1.2 Деградация метилглиоксаля и формальдегида.

3.1.3 Детоксикация тяжелых металлов и металлоидов.

3.2 Роль глутатиона в активации токсичности и мутагенеза . 107 Щ 3.3 Роль GSH в регуляции внутриклеточного уровня ионов К+

3.4 Глутатион как резервная и транспортная форма цистеина

Введение Диссертация по биологии, на тему "Роль глутатиона и других антиоксидантных систем при стрессах у Escherichia Coli"

Актуальность проблемы. Изучение роли и функций глутатиона (GSH) в клетках эукариотических организмов давно привлекает внимание исследователей. Хорошо известна его роль как главного редокс-буфера и антиоксиданта, имеющего большое значение в поддержании тиол-дисульфидного равновесия в белках и в защите клеток от окислительного стресса и действия токсических соединений (Meister and Anderson, 1983; Arner and Holmgren, 2000; Ritz and Beckwith, 2001; Schäfer and Buettner, 2001). В последние годы новая волна исследований связана с выяснением роли глутатиона в генной экспрессии, клеточной сигнализации, в регуляции апоптоза и других клеточных процессов, в контроле активности ферментов путем образования смешанных дисульфидов с глутатионом (Voehringer, 1999; Klatt and Lamas, 2000; Filomeni et al., 2002; Paolicchi et al., 2002). Появились данные, указывающие на то, что регуляция всех важнейших биологических процессов, вплоть до решения проблемы жизни и смерти клетки, связана с изменениями редокс-состояния существенных тиоловых групп в белках при участии GSH и другого важнейшего редокс-активного соединения, тиоредоксина. Интенсивно изучаются медицинские и клинические аспекты функций глутатиона, включая канцерогенез и лекарственную устойчивость, нервно-дегенеративные и глазные болезни, болезни сердца, ВИЧ, состояние иммунной системы и старение организма.

Резкий контраст с этим исследовательским бумом представляет состояние изучения роли и функций глутатиона у прокариотических клеток. Такое положение связано с несколькими причинами. Во-первых, GSH содержат далеко не все прокариоты, он встречается преимущественно у грамотрицательных и лишь у некоторых видов грамположительных бактерий (Fahey et al., 1978; Newton et al., 1996). Во-вторых, мутантные бактерии, полностью лишенные глутатиона, сохраняют способность к нормальному росту на богатой и бедной средах (Apontoweil and Berends, 1975b; Fuchs and

Warner, 1975; Murata et al., 1981). И, наконец, в-третьих, мутанты, не способные синтезировать глутатион, не проявляют повышенной чувствительности к действию оксидантов и генераторов супероксида (Greenberg and Demple, 1986; Romera and Canada, 1991). Таким образом, складывалось впечатление, что, в отличие от эукариот, GSH не играет существенной роли в бактериальных клетках. Однако дальнейшие исследования показали, что в стационарной фазе и при росте бактерий Е. coli на минимальной среде, отсутствие глутатиона в мутантных клетках приводит к значительному повышению их чувствительности к действию Н2О2 и менадиона (Chesney et al., 1996; Vlamis-Gardikas et al., 2002). Глутатион также защищал клетки Е. coli от повреждающего воздействия радиации в присутствии кислорода (Harrop et al., 1991). Лишенные глутатиона мутанты имели более низкое значение внутриклеточного pH и были более чувствительны к резким изменениям pH и осмолярности среды (McLaggan et al., 1990; Riccillo et al., 2000). Кроме того, накапливается все больше данных о том, что все важнейшие метаболические системы клеток образуют сети, в которых отсутствие отдельных компонентов может в той или иной мере компенсироваться повышенной активностью других. Так, функции редокс-системы глутатиона дублируются редокс-системой тиоредоксина (Ritz and Beckwith, 2001; Vlamis-Gardikas et al., 2002), а мутации по компонентам обеих этих систем активируют антиоксидантные ферменты (Prieto-Alamo et al., 2000). Поэтому слабый эффект отдельной мутации на рост и выживаемость в лабораторных условиях не всегда адекватно отражает функциональную значимость данного гена.

Показано также, что система глутаредоксин 1/GSH играет регуляторную роль в активации OxyR, транскрипционного регулятора генов, откликающихся на пероксидный стресс (Zheng and Storz, 2000; Pomposiello and Demple, 2001b). Многие виды бактерий, не имеющих GSH, синтезируют другие низкомолекулярные тиолы, по-видимому, заменяющие глутатион в функциональном отношении (Sundquist and Fahey, 1989; Newton et al., 1996).

А ряд бактерий, в том числе патогенных, не содержащих глутатиона, способны поглощать GSH из среды, используя его как антиоксидант и источник органической серы (Sherrill and Fahey, 1998; Vergauwen et al., 2003). Совокупность этих данных свидетельствует о том, что GSH может играть важную роль не только в эукариотических, но и в прокариотических клетках, и изучение функций глутатиона у бактерий является актуальной проблемой.

В ранних работах нашей исследовательской группы было показано, что различные стрессовые воздействия на бактерии, растущие в аэробных условиях, вызывают быстрые сдвиги редокс-потенциала среды (скачки Eh), которые связаны с изменением количества низкомолекулярных тиолов в среде и внутри клеток (Октябрьский и др., 1981; 1984а,б; Октябрьский, Смирнова, 1986а,б; 1988; Октябрьский, Пшеничнов, 1982; Oktyabrsky, Smirnova, 1989; Смирнова, Октябрьский, 1990). Наблюдалась корреляция между изменениями уровней низкомолекулярных тиолов, калия и внутриклеточного pH, что позволило высказать гипотезу о взаимосвязи этих параметров и их влиянии на редокс-чувствительные элементы клеточного метаболизма (Oktyabrsky, Smirnova, 1993а,b; Oktyabrsky et al., 1993; Smirnova, Oktyabrsky, 1994; 1995). Поскольку в клетках E. coli основным низкомолекулярным тиолом является GSH, представлялось важным изучить изменения статуса внутриклеточного и наружного глутатиона и их роль при различных стрессовых воздействиях. В аэробных условиях многие стрессы в клетках эукариот и прокариот сопровождаются усилением продукции активных форм кислорода (АФК), что диктовало необходимость изучения антиоксидантных функций GSH в комплексе с другими антиоксидантными системами клетки.

Цели и задачи исследований. Основной целью данной работы было изучение статуса и роли глутатиона и его взаимодействия с другими антиоксидантными системами клетки при ответе бактерий Е. coli на различные стрессовые воздействия.

Для достижения указанной цели были поставлены следующие задачи:

1. Изучить изменения концентраций восстановленного (GSH) и окисленного (GSSG) глутатиона, а также соотношения GSH/GSSG внутри и снаружи клеток в процессе аэробного роста периодических культур Е. coli.

2. Исследовать зависимость уровней и редокс-статуса глутатиона от наличия мутаций в генах, продукты которых являются компонентами клеточных редокс-систем или участвуют в детоксикации активных форм кислорода.

3. Изучить изменения уровней наружного и внутриклеточного глутатиона и соотношения GSH/GSSG при окислительном стрессе, связанном с добавлением перекиси водорода или генератора супероксида менадиона, при исчерпании глюкозы, при температурных стрессах, при гиперосмотическом шоке и при быстром снижении pH среды и цитоплазмы.

4. Используя слияния промоторов антиоксидантных генов с геном ß-галактозидазы, изучить изменения экспрессии антиоксидантных генов в указанных выше ситуациях и установить их связь со статусом глутатиона.

5. Исследовать процесс выхода GSH из клеток Е. coli и его связь с клеточным метаболизмом и изменениями компонентов электрохимического градиента протонов.

Научная новизна работы. Впервые проведено систематическое исследование изменений уровней и редокс-статуса глутатиона в аэробно растущих культурах Е. coli при различных стрессах. Обнаружено, что окислительный стресс, связанный с воздействием низких и средних доз Н202, не вызывает повышения концентрации внутриклеточного GSSG и сопровождается увеличением соотношения GSH/GSSGjn. Генератор супероксида менадион, напротив, приводит к возрастанию уровня GSSG, снижению GSH и значительному падению редокс-статуса глутатиона внутри и снаружи клеток. Одновременное присутствие в среде цистина и Н202 многократно усиливает гибель бактерий, препятствует разложению Н2С>2 клетками Е. coli, вызывает значительное повышение наружного GSSG и ингибирует индукцию каталазы HPI и SOS-системы репарации ДНК. Впервые показано, что транспорту цистина в клетки предшествует его внеклеточное восстановление с участием наружного GSH. Бактерии, дефектные по синтезу и восстановлению глутатиона (gshA и gor), медленнее восстанавливают цистин во внеклеточной среде и более устойчивы к действию цистина и Н2О2.

Установлено, что при всех изученных стрессах, не связанных с добавлением экзогенных оксидантов, наблюдаются реакции, характерные для окислительного стресса, и, наряду с изменениями статуса глутатиона, происходит индукция антиоксидантных генов. Впервые показано, что переход культуры Е. coli в стационарную фазу при исчерпании глюкозы сопровождается возрастанием уровня GSSG внутри и снаружи клеток и 10-кратным снижением соотношения GSH/GSSGjn при длительном голодании, что может рассматриваться как прямое доказательство окислительного стресса в стационарной фазе. Обнаружено, что гиперосмотический шок сопровождается повышением экспрессии генов soxS и sodA, кодирующих транскрипционный регулятор SoxRS регулона, отвечающего на супероксидный стресс, и Mn-зависимую супероксиддисмутазу, соответственно. Двойные мутанты sodAsodB по обеим цитоплазматическим супероксиддисмутазам проявляют повышенную чувствительность к гиперосмотическому шоку. Обнаружено, что температурные стрессы в аэробно растущих культурах Е. coli вызывают выход части GSH из клеток в среду. Установлено, что клетки, длительное время растущие при пониженной температуре 20°С, имеют низкий уровень GSHin и повышенную экспрессию генов katG, katE и soxS. У бактерий, адаптированных к температуре 42°С, возрастает скорость продукции супероксида, повышается уровень внутриклеточного GSH и увеличивается экспрессия генов soxS и gor. Показано, что резкое снижение pH среды или закисление цитоплазмы при добавлении ацетата натрия сопровождаются снижением уровня внутриклеточного GSH.

Обнаружено существование взаимосвязи между статусом глутатиона и уровнем экспрессии антиоксидантных генов. Впервые установлено, что мутации в генах, продукты которых являются компонентами клеточных редокс-систем или участвуют в деструкции АФК, вызывают значительные изменения уровня и редокс-статуса глутатиона внутри и снаружи клеток. Показано, что снижение концентрации и редокс-статуса внутриклеточного глутатиона у Е. coli вызывает возрастание каталазной активности в результате активации транскрипции генов katG и katE. Установлено, что одной из причин повышенной экспрессии katG в мутантах Е. coli (gshA) может быть более высокая, чем у родительских клеток, внутриклеточная концентрация Нг02, которая достаточна для активации транскрипционного фактора OxyR, контролирующего экспрессию katG.

Впервые показано, что выход GSH из клеток Е. coli является редокс-чувствительным процессом, происходит с использованием энергии ДрН+, прекращается при ингибировании дыхания и ускоряется при дефиците АТФ. Обнаружена корреляция между физиологическими изменениями статуса глутатиона при стрессах и концентрацией калия в клетках.

Теоретическое и практическое значение работы. Полученные данные позволяют создать целостную картину, отражающую взаимосвязанные изменения редокс-статуса глутатиона и других антиоксидантных систем в бактериальных клетках при различных стрессовых воздействиях, что значительно расширяет представления о роли и функциях глутатиона у прокариот. Обнаружено существование связи между концентрацией GSH,n и редокс-статусом глутатиона, с одной стороны, и экспрессией генов, находящихся под контролем глобальных транскрипционных регуляторов OxyR и RpoS, с другой стороны. Способность GSH или его редокс-статуса оказывать регуляторное влияние на экспрессию OxyR и RpoS-контролируемых генов может иметь очень важное физиологическое значение для адаптации бактериальных клеток к стрессовым условиям, когда наблюдаются значительные сдвиги уровня и редокс-статуса глутатиона.

Изучение причин, вызывающих изменения концентрации внутриклеточного GSH, позволило получить доказательства того, что эти изменения являются следствием резкого нарушения ионных потоков на цитоплазматической мембране. Предложена гипотеза, согласно которой непрерывная трансмембранная циркуляция GSH в аэробно растущих клетках Е. coli представляет собой элемент сенсорного и регуляторного механизма, откликающегося на изменение параметров внешней среды и осуществляющего тонкую координацию между потоками протонов и калия и уровнем внутриклеточного АТФ. Эта принципиально новая функция GSH может быть характерной для энергосопрягающих мембран, к числу которых принадлежат цитоплазматическая мембрана бактерий и внутренняя мембрана митохондрий.

Полученные результаты могут служить теоретической основой для разработки и совершенствования методов и приемов, позволяющих подавлять развитие патогенной и другой микрофлоры при хранении и консервации пищевых продуктов и обеззараживании различных сред. В биотехнологической промышленности эти данные могут быть использованы для оптимизации процессов культивирования различных генно-инженерных штаммов. Кроме того, на основе выполненных исследований могут быть разработаны оптимальные условия для промышленного получения глутатиона в целях изготовления косметических средств, пищевых добавок и лекарственных препаратов.

Основные положения, выносимые на защиту. 1. В процессе аэробного роста в периодической культуре клетки Е. coli поддерживают постоянную концентрацию внутриклеточного и наружного глутатиона. Мутации по генам, продукты которых являются компонентами клеточных редокс-систем или участвуют в деструкции активных форм кислорода, значительно модифицируют уровень и редокс-статус глутатиона внутри и снаружи клеток.

2. Резкие изменения условий культивирования (окислительный и температурные стрессы, гиперосмотический шок, снижение наружного и внутриклеточного pH и исчерпание глюкозы) сопровождаются изменениями уровней и редокс-статуса глутатиона внутри и снаружи клеток.

3. При всех изученных стрессовых воздействиях, не связанных с добавлением экзогенных оксидантов, наблюдаются реакции, характерные для окислительного стресса и происходят изменения экспрессии антиоксидантных генов.

4. Наблюдается связь между уровнем и редокс-статусом глутатиона и экспрессией генов katG и katE, кодирующих каталазы HPI и HPII.

5. Выход глутатиона из клеток Е. coli является ре до кс-чувствительным процессом, он прекращается при ингибировании дыхания и усиливается при дефиците АТФ. Движущей силой транспорта является электрохимический градиент протонов. При аэробном росте бактерий скорость выхода GSH из клеток через неидентифицированную систему транспорта равна скорости его входа в клетки с участием у-глутамилтранспептидазы.

Апробация работы и публикации. Материалы диссертационных исследований докладывались и обсуждались на Международной конференции "Проблемы загрязнения окружающей среды-95" (ISEP'95), С.Петербург, 1995; Международной конференции "Проблемы загрязнения окружающей среды-98" (ISEP^S), Москва, 1998; V Международной конференции "Проблемы загрязнения окружающей среды-2001" (ISEP-2001), Пермь-Волгоград, 2001; II Съезде биохимического общества, Москва, 1997; Международной конференции "Биоантиоксидант", Москва, 2002; III Съезде биохимического общества, С.-Петербург, 2002.

По материалам диссертации опубликовано 62 работы, из них 11 статей в международных журналах, 18 статей в журналах РАН, 9 статей в научных сборниках и 24 тезиса.

Заключение Диссертация по теме "Микробиология", Смирнова, Галина Васильевна

выводы

1. Установлено, что в аэробных условиях растущие бактерии Е. coli поддерживают постоянную концентрацию восстановленного глутатиона, а уровень окисленного глутатиона и соотношение GSH/GSSG внутри и снаружи клеток коррелируют с содержанием 02 в среде. Переход в стационарную фазу при исчерпании глюкозы сопровождается накоплением окисленного глутатиона. При длительном голодании происходит десятикратное снижение соотношения GSH/GSSG, что может быть одной из причин окислительного стресса в стационарной фазе.

2. Показано, что мутации по генам, продукты которых являются компонентами клеточных редокс-систем или участвуют в детоксикации активных форм кислорода, значительно влияют на редокс-статус глутатиона, что свидетельствует о взаимодействии различных антиоксидантных систем на функциональном уровне.

3. Установлено, что в широком диапазоне концентраций Н202 пероксидный стресс не сопровождается окислением внутриклеточного GSH. Возрастание GSSGm наблюдается только при высоких дозах Н202 (25 мМ). Решающую роль в сохранении редокс-статуса внутриклеточного глутатиона играют каталаза HPI и глутатионредуктаза. В отличие от Н202, менадион приводит к падению концентрации и значительному окислению GSH внутри и снаружи клеток.

4. Обнаружено, что механизм токсического действия Н202 в присутствии цистина включает стадию внеклеточного восстановления цистина в цистеин с участием наружного GSH и глутатионредуктазы. В этой ситуации происходит тотальное ингибирование экспрессии генов, в том числе katG и гесА, ответственных за нейтрализацию Н202 и репарацию ДНК, замедление деструкции Н202 и выход части К+ из клеток, что резко снижает жизнеспособность бактерий.

5. Установлено, что в мутантах по глутатиону в отсутствие экзогенной Н202 и при низких ее дозах дефицит GSH компенсируется повышением уровня экспрессии генов, кодирующих каталазы HPI и HPII. Этот эффект не проявляется при более высоких концентрациях оксиданта. GSH-дефицитные бактерии хуже адаптируются к росту в аэробных условиях.

6. Адаптация Е. coli к росту при повышенной температуре 42°С сопровождается возрастанием уровня восстановленного глутатиона и снижением экспрессии генов, кодирующих каталазы. При температуре 20°С низкий уровень GSH;n компенсируется увеличением экспрессии антиоксидантных генов katG, kalE и soxS. Изменение температуры в обе стороны от оптимума приводит к повышению продукции активных форм кислорода и увеличению степени окисления глутатиона.

7. Показано, что гиперосмотический шок в клетках Е. coli вызывает повышение GSHjn и соотношения GSH/GSSGin при одновременном снижении уровня наружного глутатиона. Бактерии, дефицитные по глутатиону и глутатионредуктазе, более чувствительны, а по у-глутамилтранспептидазе, напротив, более устойчивы к повышенной осмолярности среды. Возрастание экспрессии антиоксидантных генов katE, soxS и sodA, а также повышение чувствительности к осмотическому шоку клеток, лишенных цитоплазматических супероксиддисмутаз, свидетельствуют о наличии элементов окислительного стресса при увеличении осмолярности среды

8. Установлено, что при добавлении ацетата натрия и закислении среды происходит падение GSHjn и соотношения GSH/GSSG;n. Мутация по глутатиону приводит к повышению чувствительности к ацетату и снижению накопления калия в клетках в ответ на ацетат, что указывает на участие глутатиона в поддержании гомеостаза внутриклеточного pH. Повышение экспрессии всех изученных антиоксидантных генов (katG, katE, katF, soxS, sodA, gor) при действии ацетата свидетельствует об усилении окислительных процессов в этих условиях.

9. Обнаружено, что в дышащих клетках Е. coli наблюдается трансмембранная циркуляция GSH, которая прекращается при ингибировании дыхания. Выход GSH является редокс-чувствительным и использует AjiH* в качестве движущей силы. Снижение пула АТФ вызывает линейное вытекание глутатиона в среду, что указывает на возможность регуляторной роли АТФ в транспорте GSH.

10. В различных экспериментальных ситуациях наблюдается корреляция между внутриклеточными уровнями GSH и калия: повышению концентрации GSH соответствует возрастание пула калия, и, наоборот, снижение GSH;n способствует выходу части К+ в среду. Трансмембранная циркуляция глутатиона, может выступать как элемент сенсорного и регуляторного механизма, осуществляющего координацию между потоками протонов и калия и уровнем АТФ при стрессах.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Представленный цикл исследований является непосредственным продолжением и развитием работ, проводимых в нашей исследовательской группе, по изучению взаимосвязи между уровнями внутри- и внеклеточных низкомолекулярных тиолов, внутриклеточным pH и трансмембранными потоками К+. В ранних работах было показано, что при остановке роста бактерий Е. coli, В. subtilis и В. megaterium, связанной с исчерпанием глюкозы, наблюдается скачок редокс-потенциала среды (Eh), прямо не связанный с изменениями pH и содержания кислорода (Октябрьский и др., 1981; 1984а,б; Октябрьский, Смирнова, 1986а). Резкое снижение Eh было зарегистрировано не только при стрессе голода, но и в других стрессовых ситуациях: тепловой шок, облучение УФ-светом, добавление ацетата натрия (Октябрьский, Пшеничнов, 1982; Октябрьский, Смирнова, 19866; 1988; Oktyabrsky, Smirnova, 1989). Напротив, при осмотическом шоке и добавлении ТРР+ происходило повышение Eh. Наши исследования показали, что наиболее существенный вклад в скачки Eh в этих ситуациях у прототрофных штаммов Е. coli и В. subtilis вносят изменения уровней внеклеточных тиолов, как растворенных в культуральной жидкости, так и ассоциированных с наружной поверхностью клеток (Смирнова, Октябрьский, 1990). При всех изученных стрессах в культуре Е. coli наблюдались также изменения уровня внутриклеточных низкомолекулярных тиолов и калия (Oktyabrsky, Smirnova, 1993a,b; Oktyabrsky et al., 1993; Smirnova, Oktyabrsky, 1994; 1995). Обнаружение корреляции между изменениями внутриклеточных уровней К+ и низкомолекулярных тиолов, особенно на первой фазе отклика на ряд стрессов, позволило высказать предположение о взаимосвязи внутриклеточного pH, трансмембранных ионных потоков и концентрации низкомолекулярных тиолов. Согласно гипотезе, факторы, прямо или косвенно влияющие на уровень рН;п, изменяют концентрацию низкомолекулярных тиолов внутри, а в ряде случаев, и снаружи клеток. И, наоборот, факторы, изменяющие уровни низкомолекулярных тиолов внутри и снаружи клетки, будут оказывать влияние на величину внутриклеточного pH за счет изменения скорости и направления трансмембранных потоков ионов (в первую очередь калия), сопряженных с движением протонов, вследствие присутствия редокс-чувствительных элементов в каналах и переносчиках. Гипотеза предусматривала также, что указанные выше изменения pH¡n и редокс-статуса низкомолекулярных тиолов могут воздействовать на активность различных функциональных компонентов клетки.

Экспериментальная проверка гипотезы требовала изучить изменения редокс-статуса глутатиона, главного низкомолекулярного тиола в клетках Е. coli, в различных стрессовых ситуациях и установить связь этих изменений с трансмембранными потоками ионов. У эукариот глутатион выступает как основной цитоплазматический редокс-буфер, и изменения его редокс-статуса могут прямо отражать редокс-состояние клетки (Schäfer and Buettner, 2001). В этих клетках глутатион играет важную роль в регуляции активности ферментов путем образования смешанных и интрамолекулярных дисульфидов, в защите от окислительных повреждений и действия токсичных соединений, а также при передаче регуляторных редокс-сигналов (Gilbert, 1982; Ziegler, 1985; Carmel-Harel and Storz, 2000; Klatt and Lamas, 2000; Filomeni et al., 2002; Paolicchi et al., 2002). У прокариотических организмов все перечисленные функции глутатиона изучены в гораздо меньшей степени. В связи с этим, одной из основных целей наших дальнейших исследований было изучение антиоксидантной и регуляторной роли GSH в клетках бактерий и влияния изменений редокс-статуса глутатиона при стрессах на активность других антиоксидантных систем.

В ходе экспериментов было установлено, что бактерии Е. coli, растущие в аэробных условиях поддерживают постоянную концентрацию GSH внутри и снаружи клеток. Концентрация GSSG¡n и GSSGout была максимальна в начальный период культивирования и падала в течение роста Е. coli ABl 157 по мере снижения содержания кислорода в среде. В целом соотношение GSH/GSSGjn возрастало в 4 раза за счет уменьшения уровня GSSG. Соотношение GSH/GSSGout также увеличивалось по мере культивирования. Необходимо отметить, что количество GSH, экспортируемого в среду, составляет значительную долю (до 30%) от общего глутатиона, синтезируемого клетками, а уровень дисульфида глутатиона в среде был на порядок выше его внутриклеточного значения.

Присутствие в геноме Е. coli мутаций по генам, продукты которых являются компонентами клеточных редокс-систем или участвуют в деструкции активных форм кислорода, в значительной мере влияло на уровни и редокс-статус внутриклеточного и наружного глутатиона. Концентрации внутриклеточного GSH и GSSG и соотношение GSH/GSSGin в штамме, мутантном по глутатионредуктазе, существенно не отличались от этих параметров у клеток дикого типа, однако уровень наружного GSSG у этого штамма был почти в 10 раз выше, чем у его родителя. Данный факт указывает на возможный путь поддержания низкого пула GSSG внутри клеток, дефицитных по глутатионредуктазе, за счет его экспорта в наружную среду. Бактерии, несущие мутации grxA или trxA, и, соответственно, лишенные глутаредоксина 1 или тиоредоксина 1, имели более высокий пул GSSGin и более низкое соотношение GSH/GSSGjn по сравнению с родительским штаммом. Напротив, концентрация внутриклеточного глутатиона в штамме, дефектном по тиоредоксинредуктазе, была значительно выше, чем в родительских клетках. В совокупности с данными других исследователей, показавших существование обратной корреляции между уровнями глутаредоксина и тиоредоксина (Miranda-Vizuete et al., 1996; Potamitou et al., 2002a), наши результаты свидетельствуют о наличие определенного функционального взаимодействия редокс-систем глутатиона и тиоредоксина в клетках Е. coli.

Бактерии Е. coli, не способные индуцировать OxyR- регулируемые гены, к числу которых относятся katG, ahpFC и gor, имели повышенный уровень GSSG как внутри, так и снаружи клеток. Повышение GSSG у этого штамма компенсировалось ростом концентрации GSH, так что соотношение GSH/GSSG оставалось постоянным. Напротив, клетки, дефицитные по супероксиддисмутазам MnSOD и FeSOD, имели пониженный уровень GSSG внутри и снаружи клеток по сравнению с родительским штаммом, что может быть связано с пониженной продукцией перекиси водорода, окисляющей GSH. Таким образом, антиоксидантные системы клетки способны оказывать выраженное влияние на уровень и редокс-статус глутатиона.

Различные стрессовые воздействия вызывали изменения уровней и редокс-статуса глутатиона внутри и снаружи клеток. В клетках эукариот окислительный стресс сопровождался снижением уровня GSHjn, накоплением GSSGjn и смешанных дисульфидов, снижением соотношения GSH/GSSGm и экспортом GSSG в среду (Brigelius and Anwer, 1981; Brigelius, 1985; Bellomo et al., 1987). Однако обработка бактерий Е. coli AB 1157 перекисью водорода не вызывала заметного снижения GSHin вплоть до концентраций 25 мМ Н2Ог. Напротив, при низких дозах Н2О2 наблюдалось повышение уровня внутриклеточного глутатиона. Возрастание GSSGm и снижение соотношения GSH/GSSGjn в штамме дикого типа происходило только при высоких концентрациях перекиси водорода (25 мМ). Устойчивость внутриклеточного GSH к окислению под действием Н2О2 была связана с наличием функционально активной каталазы. Это подтверждается тем, что обработка бактерий Е. coli, лишенных каталазы HPI, 10 мМ перекиси водорода вызывала заметное снижение уровня GSH;n, повышение GSSGjn и падение соотношения GSH/GSSGjn. У Е. coli каталаза является основным ферментом, осуществляющим деструкцию экзогенной Н202. В этом состоит принципиальное отличие от эукариотических клеток, где важную роль в разложении перекиси водорода играет глутатионпероксидаза, использующая GSH в качестве донора электронов, что приводит к его окислению до GSSG (Mannervik et al., 1989). По-видимому, именно с этим связана разница в изменении редокс-статуса глутатиона у бактерий и эукариот при окислительном стрессе, связанном с действием Н2О2.

В отличие от внутриклеточного GSH, концентрация наружного глутатиона при действии 10 и 25 мМ Н202 значительно снижалась, что сопровождалось пятикратным увеличением уровня GSSG и падением соотношения GSH/GSSGout

Изменения редокс-статуса глутатиона при действии генератора супероксида менадиона значительно отличались от эффектов, вызываемых добавлением перекиси водорода. Даже небольшие дозы менадиона, слабо влияющие на рост, приводили к заметному снижению концентрации внутриклеточного GSH, повышению GSSGi„ и падению соотношения GSH/GSSGin. Увеличение концентрации менадиона до 0,5 мМ сопровождалось катастрофическим падением внутриклеточного редокс-статуса. Редокс-статус наружного глутатиона претерпевал аналогичные изменения.

Тепловой и холодовой стрессы вызывали выход части GSH из клеток в среду. Уровень GSSQn не изменялся, а GSSG0Ut несколько возрастал. В целом при обоих стрессах наблюдалось снижение соотношения GSH/GSSGin, соотношение GSH/GSSG0Ut увеличивалось при тепловом шоке и оставалось неизменным при холодовом шоке.

Уровень и редокс-статус глутатиона в культурах, прошедших длительную адаптацию к росту при повышенных и пониженных температурах, также отличались от значений, характерных для оптимальной температуры 37°. Происходило пятикратное повышение концентрации внутриклеточного GSH с ростом температуры от 20 до 42°, по-видимому, связанное с возрастанием скорости его синтеза. Накопление GSH в среде было максимальным при 20 и 42°. При этих же температурах наблюдались максимальные значения концентрации внутриклеточного и наружного GSSG, что могло свидетельствовать об ускорении окислительных процессов в клетках, как при высоких, так и при низких температурах культивирования.

Быстрое снижение pH среды или добавление ацетата натрия приводили к падению уровня внутриклеточного GSH и соотношения

GSH/GSSGm, концентрация GSSG внутри и снаружи клетки в этих условиях не изменялась. При кислом стрессе происходило увеличение уровня наружного GSH.

Резкое повышение осмотического давления в среде сопровождалось возрастанием концентрации внутриклеточного GSH и соотношения GSH/GSSGjn. Концентрация цитоплазматического GSSG не изменялась. Напротив, уровни GSHout и GSSG0Ut претерпевали обратимое снижение.

Переход культуры Е. coli в стационарную фазу в результате исчерпания глюкозы в среде сопровождался увеличением концентрации GSHjn в течение первых суток голодания, затем пул GSH падал, снижаясь на третьи сутки до половины от уровня, регистрируемого в растущей культуре. Концентрация внутриклеточного GSSG возрастала на протяжении всего периода наблюдения, увеличиваясь на третьи сутки в 4 раза от базового значения. За счет повышения уровня GSHin бактерии сохраняли высокое соотношение GSH/GSSGin в течение первых суток голодания, однако затем редокс-статус глутатиона резко сдвигался в сторону окисленных значений, о чем свидетельствовало десятикратное снижение соотношения GSH/GSSGin. Наблюдалось также снижение наружного GSH и повышение уровня GSSGout.

Таким образом, во всех изученных ситуациях происходили выраженные изменения уровней и редокс-статуса внутриклеточного и наружного глутатиона. Характер этих изменений во многом зависел от природы стресса, его интенсивности и длительности воздействия. В большинстве случаев наблюдалось снижение концентрации внутриклеточного GSH. Повышение GSHin было характерно только для осмотического шока, первых суток голодания по глюкозе и воздействия' низких доз перекиси водорода. Во всех ситуациях, кроме тех, где клетки не могли поддерживать достаточный пул НАДФН, концентрация внутриклеточного GSSG не претерпевала значительных изменений. Исключение составляли окислительный стресс, вызванный действием менадиона и длительное голодание по глюкозе, где уровень GSSGin возрастал в 4 раза. При добавлении менадиона пул НАДФН истощается в ходе его метаболизма с участием НАДФН-зависимой диафоразы, а отсутствие источника энергии приводит к снижению всех энергетических ресурсов клетки, в том числе АТФ и НАДФН. Поддержание низкого уровня GSSG в клетках осуществляется, главным образом, благодаря работе глутатионредуктазы. Падение концентрации НАДФН снижает эффективность восстановления GSSG глутатионредуктазой, что может приводить к увеличению его концентрации в цитоплазме. В отличие от диафоразы, каталаза, осуществляющая деструкцию Н2О2, не требует затрат энергии в виде АТФ или НАДФН и не приводит к их истощению, что способствует высокой скорости восстановления GSSGjn и отсутствию его накопления в клетках при добавлении малых и средних доз экзогенной перекиси водорода.

Однако даже в отсутствие GOR бактерии Е. coli сохраняли способность к регуляции внутриклеточного уровня GSSG, что особенно ярко проявлялось при добавлении цистина к штамму, лишенному глутатионредуктазы. Экстраклеточное восстановление цистина с участием 1 наружного GSH у этого штамма сопровождалось 13-кратным увеличением концентрации GSSG;n, однако через 80 мин после внесения цистина уровень GSSG превышал контрольный только в 2 раза.

В тех случаях, когда концентрация GSSGjn начинала расти по каким-либо причинам, а клетки располагали достаточным количеством энергетических ресурсов, повышение GSSG;n компенсировалось пропорциональным увеличением концентрации внутриклеточного GSH, так что соотношение GSH/GSSG;n оставалось постоянным или даже превышало исходное. Примерами таких ситуаций могут быть: возрастание GSHin на фоне повышения GSSG в первые сутки голодания по глюкозе; двукратное увеличение концентрации GSH в ответ на повышение GSSG при восстановлении экзогенного цистина в штамме, мутантном по GOR; возрастание GSHin и GSSGm при длительной адаптации к повышенной температуре, а также увеличение внутриклеточного GSH при повышении GSSG в штамме, несущем мутацию AoxyR. Полученные результаты свидетельствуют о способности клеток Е. coli активно поддерживать высокое соотношение GSH/GSSGin путем контроля внутриклеточных уровней GSH и GSSG. Изменение внутриклеточного редокс-статуса при стрессовых воздействиях происходило, главным образом, за счет изменения концентрации GSH.

Редокс-статус наружного глутатиона отличался меньшей стабильностью, чем внутриклеточного. Повышение GSSGout наблюдалось в ситуациях, когда уровень внутриклеточного GSSG оставался неизменным, например, при действии 10 мМ Н2С>2 или при температурных шоках. Однако клетки обладали способностью активно регулировать не только внутриклеточный, но и наружный уровень и редокс-статус глутатиона. При малой и средней интенсивности стресса большинство изменений носили обратимый характер. Так, восстановление уровня наружного GSH происходило при адаптации культуры к 10 мМ Н202 и 0,2 мМ менадиона, на второй фазе ответа на осмотический шок и на закисление среды.

Поскольку GSH является редокс-активным соединением и способен к неферментативному взаимодействию с активными формами кислорода, степень его окисления в какой-то мере отражает уровень продукции АФК в данных условиях. С другой стороны, активные изменения внутриклеточной концентрации глутатиона, например его выход из клеток, могут способствовать дисбалансу между скоростью продукции АФК и скоростью их деструкции. То есть изменения редокс-статуса глутатиона могут быть как следствием, так и причиной окислительного стресса.

Определение активности компонентов других антиоксидантных систем клетки и степени экспрессии кодирующих их генов позволило выявить элементы окислительного стресса в ситуациях, не связанных с добавлением экзогенных оксидантов. При тепловом шоке (30—>45°) наблюдалось ингибирование экспрессии всех изученных антиоксидантных генов (katG, katE, soxS, sodA, gor) и значительное снижение активности каталазы и глутатионредуктазы. В совокупности с падением уровня внутриклеточного GSH такое ингибирование компонентов антиоксидантной защиты может способствовать окислительному повреждению клеток на фоне увеличения продукции активных форм кислорода в этих условиях.

При холодовом стрессе (37—>20°) происходило повышение экспрессии гена sodA, кодирующего Mn-зависимую супероксиддисмутазу. Бактерии, мутантные по обеим цитоплазматическим супероксиддисмутазам (Mn-SOD и Fe-SOD), проявляли повышенную чувствительность к холодовому шоку, что может свидетельствовать об увеличении продукции супероксида и значительной роли супероксиддисмутаз при аэробном росте Е. coli в условиях пониженных температур.

В клетках Е. coli, адаптированных к росту при разных температурах, экспрессия генов katG, katE, soxS, кодирующих каталазы HPI и HPII и регуляторный белок SoxRS-регулона, была максимальна при 20°. При 42° наблюдался второй максимум экспрессии soxS и возрастание экспрессии gor и активности глутатионредуктазы. Эти данные свидетельствуют о том, что явления, характерные для окислительного стресса, наблюдаются как при высокой, так и при низкой температурах.

Гиперосмотический шок индуцировал экспрессию генов soxS, sodA и katE, что, наряду с повышенной чувствительностью к этому шоку клеток, мутантных по sodAsodB и А/иг, может быть следствием возрастания продукции супероксида (02") при увеличении осмолярности среды.

Как уже отмечалось ранее, воздействие ацетата натрия увеличивало экспрессию генов katG и katE (Mukhopadhyay and Schellhorn, 1994; Arnold et al., 2001). Кроме того, в наших экспериментах в ответ на добавление ацетата и закисление среды происходило повышение экспрессии генов soxS и sodA.

Исчерпание глюкозы и переход в стационарную фазу роста сопровождались возрастанием экспрессии katE и sodA (наши данные и Loewen et al., 1985; Dukan and Nystrom, 1999; Michan et al., 1999).

Таким образом, во всех изученных ситуациях наблюдались реакции, характерные для окислительного стресса, и индуцировалась экспрессия целого ряда антиоксидантных генов. Вероятной причиной повышения скорости продукции АФК в стрессовых условиях является дисбаланс между энергетическими и метаболическими процессами. Снижение концентрации GSHjn при тепловом и холодовом шоках, при адаптации к низким температурам, а также при действии ацетата и закислении среды может способствовать усилению окислительного стресса и должно компенсироваться возрастанием активности других антиоксидантных систем. Повышение уровня внутриклеточного глутатиона при адаптации к высоким температурам, при осмотическом шоке и в первые сутки после исчерпания глюкозы может играть положительную роль, внося определенный вклад в защиту от окислительного стресса.

В эукариотических клетках антиоксидантная роль глутатиона хорошо доказана, и снижение его внутриклеточного статуса может рассматриваться как мера степени окислительного стресса. У бактерий антиоксидантные функции GSH не столь очевидны, поскольку мутанты, лишенные глутатиона, сохраняли нормальную устойчивость к действию экзогенных оксидантов (Greenberg and Demple, 1986). Наши эксперименты подтвердили, что GSH не играет критической роли в антиоксидантной защите клеток Е. coli при низких дозах Н2С>2, поскольку скорость роста и выживаемость бактерий, мутантных по gshA были близки к тем, которые проявлялись у клеток дикого типа. Однако при повышении концентрации Н202 рост и выживаемость бактерий, лишенных GSH, были заметно ниже, чем у родительских клеток. Отмечена также пониженная способность мутантных бактерий Е. coli адаптироваться к росту в свежей аэрируемой среде.

Одной из причин, по которой мутанты по gshA проявляют устойчивость к действию низких доз перекиси водорода, может быть компенсация отсутствия глутатиона повышенной экспрессией других антиоксидантных систем. Нами было обнаружено существование связи между концентрацией GSHin, с одной стороны, и экспрессией katG и katE и каталазной активностью клеток, с другой стороны. Падение уровня внутриклеточного глутатиона при действии менадиона и феррицианида или при адаптации к низким температурам культивирования приводило к повышению экспрессии katG и индукции каталазной активности. Мутантные бактерии, полностью лишенные глутатиона, имели более высокий базовый уровень экспрессии katG и katE и сильнее повышали этот уровень в ответ на добавление низких доз Н2О2.

Известно, что katG находится под контролем транскрипционного фактора OxyR, который активируется путем окисления перекисью водорода и деактивируется при восстановлении с участием глутаредоксина I и GSH (Zheng et al., 1998; Zheng and Storz, 2000). В наших экспериментах было установлено, что бактерии Е. coli, мутантные по gshA, имеют повышенную концентрацию внутриклеточной Н2О2, достаточную для активации OxyR в отсутствие экзогенного оксиданта. Кроме того, дефицит GSH должен продлевать нахождение OxyR в активном состоянии, замедляя его деактивацию.

Ген katE находится под регуляторным контролем сигма фактора RpoS (Loewen et al., 1985), который является глобальным регулятором стрессового ответа (Hengge-Aronis, 2002). Недавно было показано, что активность RpoS увеличивается при снижении редокс-потенциала в культуре S. typhimurium (Komitopoulou et al., 2004). В наших экспериментах было установлено, что резкие изменения редокс-потенциала среды (скачки Eh) в культуре Е. coli связаны с выходом низкомолекулярных тиолов, в частности GSH (Октябрьский, Смирнова, 1988; Смирнова, Октябрьский, 1990). Вероятно, изменение уровня GSH может воздействовать на RpoS прямо или косвенно путем влияния на множественные факторы, участвующие в регуляции его транскрипции, трансляции и протеолиза.

Таким образом, возрастание активности каталаз HPI и HPII в клетках Е. coli, лишенных глутатиона, представляет собой пример метаболической компенсации, при которой отсутствие одного антиоксидантного механизма восполняется повышенной индукцией другого. По-видимому, это позволяет мутантным бактериям сохранять нормальную способность к росту в аэробных условиях и устойчивость к низким дозам экзогенной перекиси водорода.

Способность GSH или его редокс-статуса оказывать регуляторное влияние на экспрессию OxyR и RpoS-контролируемых генов может иметь очень важное физиологическое значение для адаптации бактериальных клеток к различным стрессовым воздействиям, поскольку, как показали наши исследования, именно в условиях стрессов наблюдаются значительные сдвиги уровня и редокс-статуса глутатиона. Изучение причин, вызывающих изменения концентрации внутриклеточного GSH, позволило получить доказательства того, что эти изменения являются следствием резкого нарушения ионных потоков на цитоплазматической мембране.

В ходе экспериментов было установлено, что в культуре Е. coli, растущей в аэробных условиях наблюдается циркуляция GSH между клетками и средой, при которой скорость выхода GSH через неидентифицированную транспортную систему равна скорости его возвращения в цитоплазму с участием GGT. Транспортная система, осуществляющая выход GSH, является редокс-чувствительной и использует электрохимический градиент протонов в качестве движущей силы транспорта. Циркуляция GSH происходила только в дышащих клетках и прекращалась при остановке дыхания, вызванной различными причинами: действие ингибиторов, исчерпание субстрата или отсутствие кислорода. В этих условиях прекращался выход GSH, но продолжался его вход, так что концентрация наружного GSH падала, а внутриклеточного - росла.

Стационарное состояние, в котором поддерживаются постоянные уровни наружного и внутриклеточного глутатиона и постоянная скорость циркуляции GSH между средой и клеткой, нарушалось при воздействиях, вызывающих резкие изменения обоих компонентов AjjJ-T (мембранного потенциала А1? или ДрН). К числу таких воздействий относятся обработка клеток СССР, грамицидином, ацетатом и ТРР+, а также изменения pH наружной среды в обе стороны от нейтрального значения. Во всех перечисленных ситуациях наблюдалась непродолжительная фаза выхода GSH, которая сменялась либо прекращениём транспорта глутатиона из клеток, как при действии СССР и ацетата натрия, либо фазой более медленного выхода GSH, как в случае ТРР+.

Ингибирование синтеза АТФ при обработке бактерий Е. coli DCCD или арсенатом натрия сопровождалось вытеканием глутатиона в среду. Это свидетельствует о том, что АТФ не является движущей силой транспорта GSH из клеток, но, по-видимому, выполняет регуляторную роль, ограничивая выход глутатиона при высокой внутриклеточной концентрации АТФ.

Параллельное изучение изменений уровня внутриклеточного и наружного GSH и концентрации внутриклеточного калия в различных экспериментальных ситуациях позволило нам выявить определенную взаимосвязь между этими параметрами. Возрастанию пула цитоплазматического глутатиона соответствовало повышение уровня внутриклеточного К+. К числу таких ситуаций относятся гиперосмотический шок, резкое изменение наружного pH от 7 до 8,3, ингибирование синтеза белка хлорамфениколом и добавление экзогенного цистеина, цистина или тиоглицерина. Напротив, тепловой и холодовой шоки, а также обработка клеток Е. coli К12 протонофором СССР вызывали одновременное снижение внутриклеточных пулов GSH и К+. В случаях, когда вследствие активации входных систем происходило возрастание внутриклеточной концентрации калия, падение уровня глутатиона способствовало последующему снижению концентрации К+ в клетках. Примерами таких ситуаций, по-видимому, могут быть закисление среды, добавление ацетата натрия и ингибитора АТФ-азы DCCD.

В совокупности с литературными данными о том, что GSH является частью воротного механизма, закрывающего К+-выходные каналы KefB и

KefC (Meury and Kepes, 1982; Booth et al., 1996), результаты наших экспериментов свидетельствуют о тесной взаимосвязи между изменениями внутриклеточной концентрации глутатиона и выходом калия из клеток. Ранее роль GSH в регуляции К+-выходных каналов была продемонстрирована в мутантах, лишенных глутатиона (Meury and Kepes, 1982; Meury and Robin, 1985), и при действии электрофильных соединений, образующих глутатион-S-конъюгаты (Elmore et al., 1990; Ferguson et al., 1995). Наши исследования впервые показали наличие корреляции между физиологическими изменениями уровней GSH и К+ в условиях стрессовых воздействий. Можно предположить, что поддержание постоянного уровня GSH;n обеспечивает физиологически открытое состояние выходных калиевых каналов KefB и KefC, при котором скорость входа К+ через системы Trk или Kdp равна скорости его выхода через KefB и KefC. Увеличение концентрации внутриклеточного глутатиона в результате возрастания скорости его синтеза или при прекращении его выхода вызывает переход выходных каналов К+ в закрытое состояние. При этом внутриклеточная концентрация калия возрастает за счет продолжающейся накачки К+ через системы входа. Остановка дыхания закрывает выход GSH и увеличивает его внутриклеточный уровень, что должно способствовать закрытию каналов KefB и KefC и прекращению вытекания калия из клеток. Напротив, выход GSH и снижение его внутриклеточной концентрации, сигналом к чему, по-видимому, являются возрастание уровня внутриклеточного К+ выше некоторого предельного значения или возникающая при этом деполяризация мембраны, способствует открытию каналов KefB и KefC и ускорению выхода калия.

К+ является главным внутриклеточным катионом и его поглощение в процессе роста представляет собой важный фактор, необходимый для генерации АрН и стабилизации электрохимического градиента протонов на мембране (Booth, 1985). Электрогенный вход калия вызывает деполяризацию мембраны, что позволяет клетке откачивать больше протонов в среду (Bakker and Mangerich, 1981). Следовательно, циркуляция калия должна быть связана с циркуляцией протонов. В дышащих клетках возвращение протонов через АТФ-синтетазу сопровождается синтезом АТФ (Скулачев, 1977, 1989). С другой стороны, АТФ контролирует вход калия через системы Trk и Kdp (Bakker, 1993), а также выход GSH. Таким образом, циклы протонов, калия и GSH, по-видимому, тесно связаны между собой, взаимно контролируя активность друг друга (Рис. 87). Ускорение или замедление любого из этих циклов должно отражаться на активности остальных. В некоторых ситуациях ускорение калиевого цикла равносильно разобщению АцН* и потере энергии. Однако этот процесс является управляемым и может быть полезным в условиях, когда необходимо сбросить лишнюю энергию или ускорить откачку протонов, например при закислении цитоплазмы. Такое разобщение можно рассматривать как аналог "мягкого" разобщения, постулированного В.П. Скулачевым для митохондрий (Skulachev, 1998).

Принимая во внимание вышесказанное, можно предположить, что непрерывная трансмембранная циркуляция GSH в аэробно растущих клетках Е. coli представляет собой элемент сенсорного и регуляторного механизма, откликающегося на изменение параметров внешней среды и осуществляющего тонкую координацию между потоками протонов и калия и уровнем внутриклеточного АТФ. Такая функция глутатиона может быть характерной для энергосопрягающих мембран, к числу которых принадлежат цитоплазматическая мембрана бактерий и внутренняя мембрана митохондрий. Возможно, что эта функция GSH в бактериальных клетках является наиболее важной и определяет причину, по которой бактерии не используют глутатионпероксидазу и GSH в качестве основного механизма деструкции перекиси водорода, как это происходит в эукариотических клетках. Значительные изменения концентрации внутриклеточного GSH при изменениях параметров среды диктуют выбор способа антиоксидантной защиты, независящего от GSH. Более того, наши эксперименты показали наличие обратной корреляции между концентрацией внутриклеточного GSH и уровнем экспрессии генов, контролируемых транскрипционными факторами OxyR и RpoS, в частности katG и katE, кодирующих каталазы HPI и HPII.

Необходимо отметить, что благодаря циркуляции GSH бактериальные клетки могут решать целый ряд других взаимосвязанных проблем, среди которых транспорт субстратов, обезвреживание экстраклеточных токсинов и радикалов и защита от окисления SH-групп, экспонированных с наружной стороны клеточной мембраны. Кроме того, поскольку в аэробных условиях поддержание высокой внутриклеточной концентрации цистеина создает опасность окислительного стресса (Park and Imlay, 2003), GSH может выступать как резервная форма цистеина. С этой точки зрения, выход глутатиона в среду и его последующая деструкция с участием GGT и дипептидазы с наружной стороны цитоплазматической мембраны может рассматриваться как безопасный способ снабжения цистеином клеток, растущих в аэробных условиях. В этой связи важно, что нарушение циркуляции GSH при стрессах должно сказываться на снабжении бактерий цистеином и, как следствие, на скорости синтеза белка.

В целом, циркуляция глутатиона может выступать как один из элементов сложного механизма, координирующего трансмембранные ионные потоки и продукцию энергии в клетке с конструктивными метаболическими процессами. Регуляторная роль GSH может осуществляться как на уровне редокс-чувствительных каналов и переносчиков, так и на уровне редокс-чувствительных транскрипционных факторов, контролирующих экспрессию многих генов.

Трансмембранная циркуляция GSH может иметь большое значение не только у бактерий, содержащих глутатион, но и в эукариотических клетках, где выход GSH и нарушение ионных потоков относятся к ранним событиям, определяющим переход к апоптозу (Ghibelli et al., 1998), а многие пути передачи сигналов обладают редокс-чувствительными сайтами (Thannickal and Fanburg, 2000; Filomeni et al., 2002).

330

Библиография Диссертация по биологии, доктора биологических наук, Смирнова, Галина Васильевна, Пермь

1. Болдырев А. А. Парадоксы окислительного метаболизма мозга / А. * А. Болдырев // Биохимия. 1995. - Т. 60. - С. 1536-1542.

2. Гамалей И. А. Перекись водорода как сигнальная молекула / И. А. Гамалей, И. В. Клюбин //Цитология. 1996. - Т. 38. - С. 1233-1247.

3. Лущак В. И. Окислительный стресс и механизмы защиты от него у бактерий / В. И. Лущак // Биохимия. 2001. - Т. 66. - № 5. - С. 592-609.

4. Меньшикова Е. Б. Окислительный стресс при воспалении / Е. Б. Меньшикова, Н. К. Зенков // Усп. совр. биол. 1997. - Т. 117. - С. 155-168.

5. Методы общей бактериологии. Т. 1. М.: Мир, 1983. - 536 с.

6. Мнацаканян Н. Дитиол-дисульфидные превращения в мембранных транспортных белках у Escherichia coli / Н. Мнацаканян, Э. Захарян, К. Баграмян, А. Трчунян // Биол. мембр. -2002. Т. 19. - С. 181-190.

7. Октябрьский О. Н. Изменения редокс-потенциала при переходных процессах в чистых и смешанных культурах Escherichia coli и Serratia marcescens / О. Н. Октябрьский, Е. Н. Зеленин, Г. В. Смирнова // Биофизика.- 1984а. Т. 29. - № 2. - С. 294-297.

8. Октябрьский О. Н. Изменение окислительно-восстановительногопотенциала при остановке роста Escherichia coli / О. Н. Октябрьский, Р. А. Пшеничнов, А. Г. Ткаченко, Е. Н. Зеленин, Г. В. Смирнова // Микробиология.- 1981. Т. 50. -№ 3. - С. 467-470.

9. Октябрьский О. Н. Изменения редокси-потенциала и р02 при тепловом шоке Escherichia coli / О. Н. Октябрьский, Р. А. Пшеничнов // Микробиология. 1982. - Т. 51. - № 3. - С. 515-517.

10. Октябрьский О. Н. Динамика редокс-потенциала в культуре Е. coli в режиме периодического культивирования / О. Н. Октябрьский, Г. В. Смирнова, Е. Н. Зеленин // Биофизика. 19846. - Т. 29. - № 5. - С. 831-834.

11. Октябрьский О. Н. Зависимость изменений редокс-потенциала среды при остановке роста бактерий от характера клеточной поверхности / О. Н. Октябрьский, Г. В. Смирнова // Известия АН СССР. Сер. биолог. 1986а.- №4.-С. 616-620.

12. Октябрьский О. Н. Изменения редокс-потенциала в культурах В. ^ subtilis и их связь с электрическими параметрами клеток / О. Н. Октябрьский,

13. Г. В. Смирнова // Биофизика. 19866. - Т. 31. - №. 3. - С. 459-463.

14. Октябрьский О. Н. Изменение редокс-потенциала и количества доступных SH-групп в культурах Е. coli и В. subtilis при переходных процессах / О. Н. Октябрьский, Г. В. Смирнова // Биохимия. 1988. — Т. 53. -№ 12. - С.2042-2049.

15. Островский Д. Н. Новые участники окислительного стресса у бактерий / Д. Н. Островский // Успехи биол. Химии. 1997. - Т. 37. - С. 147169.

16. Рихванов Е. Г. Изменение дыхания при действии теплового шока на дрожжи Saccharomyces cerevisiae / Е. Г. Рихванов, Н. Н. Варакина, Т. М. Русалева, Е. И. Раченко, В. А. Киселева, В. К. Войников // Микробиология. — 2001. Т.70. - № 4. - С. 531-535.

17. Скулачев В. П. Аденозинтрифосфат и трансмембранный потенциал ионов водорода две конвертируемые и транспортабельные формы энергии в живой клетке / В. П. Скулачев // Усп. совр. биологии. - 1977. - Т. 84. - № 5. -С. 165-175.

18. Скулачев В. П. Энергетика биологических мембран / В. П. Скулачев. -М.: Наука, 1989.-564 с. '

19. Смирнова Г. В. Отклик Escherichia coli на действие проникающего и непроникающего оксидантов / Г. В. Смирнова, Н. Г. Музыка, М. Н. Глуховченко, О. Н. Октябрьский // Биохимия. 1997. — Т. 62. - № 5 — С. 563569.

20. Смирнова Г. В. Перекись водорода модулирует внутриклеточные уровни тиолов и калия в клетках Escherichia coli / Г. В. Смирнова, Н. Г. Музыка, М. Н. Глуховченко, О. Н. Октябрьский // Микробиология. 1998. -Т. 4.-№5.-С. 594-600.

21. Смирнова Г. В. Устойчивость к окислительному стрессу у штаммов Escherichia coli, дефицитных по синтезу глутатиона / Г. В. Смирнова, Н. Г. Музыка, М. Н. Глуховченко, Т. А. Красных, О. Н. Октябрьский // Биохимия. 1999.-Т. 64.-№ 10.-С. 1318-1324.

22. Смирнова Г. В. Периодические культуры Escherichia coli с добавлением субстрата при различных условиях аэрации / Г. В. Смирнова, О. Н. Октябрьский // Микробиология. 1984. - № 5. - С. 738-743.

23. Смирнова Г. В. Влияние ацетата на рост Escherichia coli в аэробных и анаэробных условиях / Г. В. Смирнова, О. Н. Октябрьский // Микробиология. 1985. - № 2. - С. 252-256.

24. Смирнова Г. В. Влияние активности первичных протонных помп на рост Escherichia coli в присутствии ацетата / Г. В. Смирнова, О. Н. Октябрьский // Микробиология. 1988. - № 4. - С. 554-559.

25. Смирнова Г. В. Изменение количества SH-соединений в культурах Escherichia coli и Bacillus subtilis при переходе в стационарную фазу / Г. В. Смирнова, О. Н. Октябрьский // Микробиология. 1990. - Т. 59. - С. 387-393.

26. Ткаченко А. Г. Полиамины как модуляторы экспрессии генов окислительного стресса у Escherichia coli / А. Г. Ткаченко, JI. Ю. Нестерова // Биохимия.-2003.-Т. 68.-№8.-С. 1040-1048.

27. Турпаев К. Т. Активные формы кислорода и регуляция экспрессии генов / К. Т. Турпаев // Биохимия. 2002. - Т. 67. - С. 339-352.

28. Adams J. D. Plasma glutathione and glutathione disulfide in the rat: regulation and response to oxidative stress / J. D. Adams, B. H. Lauterburg, J. R. Mitchell // J. Pharmacol. Exp. Ter. 1984. - V. 227. - P. 749-754.

29. Adler V. Regulation of JNK signaling by GSTp / V. Adler, Z. Yin, S. Y. Fuchs, M. Benezra, L. Rosario, К. D. Tew, M. R. Pincus, M. Sardana, С. J. Henderson, С. R. Wolf, R. J. Davis, Z. Ronai // EMBO J. 1999. - V. 18. -P. 1321-1334.

30. Altuvia S. A small, stable RNA induced by oxidative stress: role as a pleiotropic regulator and antimutator / S. Altuvia, D. Weinstein-Fischer, A. Zhang, L. Postow, G. Storz // Cell. 1997. - V. 90. - P. 43-53.

31. Amano A. Effects of temperature stress on expression of fimbriae and superoxide dismutases by Porphyromonas gingivalis / A. Amano, A. Sharma, H. T. Sojar, H. K. Kuramitsu, R. J. Genco // Infect. Immun. 1994. - V. 62. - No. 10. -P. 4682-4685.

32. Anderson M. E. Transport and direct utilization of y-glutamylcysteine for glutathione synthesis / M. E. Anderson, A. Meister // Proc. Natl. Acad. Sei. USA. -1983.-V. 80.-P. 707-711.

33. Andoh T. The roles of thioredoxin in protection against oxidative stress-induced apoptosis in SH-SY5Y cells / T. Andoh, P. B. Chock, C. C. Chiueh //J. Biol. Chem. 2002. - V. 277. - P. 9655-9660.

34. Apontoweil P. Glutathione biosynthesis in Escherichia coli K 12. Properties of the enzymes and regulation / P. Apontoweil, W. Berends // Biochim. Biophys. Acta. 1975a. - V. 399. - P. 1-9.

35. Apontoweil P. Isolation and initial characterization of glutathione-deficient mutants of Escherichia coli K 12 / P. Apontoweil, W. Berends // Biochim. Biophys. Acta! 1975b. - V. 399. - P. 10-22.

36. Area P. Purification of a glutathione-S-transferase that mediates fosfomycin resistance in bacteria / P. Area, C. Hardisson, J. E. Suarez // Antimicr. Agents Chemotherapy. 1990. - V. 34. - P. 844-848.

37. Arner E. S. J. Physiological functions of thioredoxin and thioredoxin reductase / E. S. J. Arner, A. Holmgren // Eur. J. Biochem. 2000. - V. 267. -P. 6102-6109.

38. Arnold C. N. Global analysis of Escherichia coli gene expression during the acetate-induced acid tolerance response / C. N. Arnold, J. McElhanon, A. Lee, R. Leonhart, D. Siegele// J. Bacteriol.-2001. V. 183.-No. 7.-P. 2178-2186.

39. Arrigo A. P. Gene expression and the thiol redox state / A. P. Arrigo // Free Radic. Biol. Med. 1999. - V. 27. - P. 936-944.

40. Aruoma O. Molecular Biology of Free Radicals in Human Diseases / O. Aruoma, B. Halliwell. Sant Lucia, 1998. - 265 p.

41. Asha H. Regulation of kdp operon expression in Escherichia coli: evidence against turgor as signal for transcriptional control / H. Asha, J. Gowrishankar I I J. Bacteriol. 1993. - V. 175. - P. 4528-4537.

42. Aslund F. Glutaredoxin-3 from Escherichia coli. Amino acid sequence, *H and 15N NMR assignments, and structural analysis / F. Aslund, K. Nordstrand, K.D. Berndt, M. Nikkola, T. Bergman // J. Biol. Chem. 1996. - V. 271. -P. 6736-6745.

43. Aslund F. The thioredoxin superfamily: redundancy, specificity, and gray-area genomics / F. Aslund, J. Beckwith // J. Bacteriol. 1999. V. 181. - P. 13751379.

44. Aslund F. Regulation of the OxyR transcription factor by hydrogen peroxide and the cellular thiol-disulfide status / F. Aslund, M. Zheng, J. Beckwith, G. Storz // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1999. - V. 96. - P. 6161-6165.

45. Aw T. Y. Kinetics of GSH efflux from freshly isolated rat hepatocytes / T. Y. Aw, M. Ookhtens, C. Ren, N. Kaplowitz // Am. J. Physiol. 1986. - V. 250. -P. G236-G243.

46. Aw T. Y. Transstimulation and driving forces for GSH transport in sinusoidal membrane vesicles from rat liver / T. Y. Aw, M. Ookhtens, J. Kuhlenkamp, N. Kaplowitz // Biochem. Biophys. Res. Commun. 1987. - V. 143. -P. 377-382.

47. Axe D. D. Transport of lactate and acetate through the energized cytoplasmic membrane of Escherichia coli / D. D. Axe, J. E. Bailey // Biotechnol. Bioenerg.- 1995.-V. 47.-P. 8-19.

48. Babior B. M. The respiratory burst oxidase / B. M. Babior // Enzymol. Rel. Areas Mol. Biol. 1992. - V. 65. - P. 49-65.

49. Bader M. Oxidative proteine folding is driven by the electron transport system / M. Bader, W. Muse, D. P. Ballou, C. Gassner, J. C. Bardwell // Cell.1999.-V. 98.-P. 217-227.

50. Bader M. Disulfide bonds are generated by quinone reduction / M. Bader, T. Xie, C. A. Yu, J. C. Bardwell // J. Biol. Chem. 2000. - V. 275. - P. 2608826088.

51. Bakker E. P. Low-affinity K+ uptake systems / E. P. Bakker // Alcali cation transport systems in prokaryotes / CRC Press. 1993. - P. 253-275.

52. Bakker E. P. Evidence for multiple K+ export systems in Escherichia coli / E. P. Bakker, I. R. Booth, U. Dinnbier, W. Epstein, A. Gajewska // J. Bacteriol. -1987.-V. 169.-P. 3743-3749.

53. Escherichia coli K-12 / E. P. Bakker, W. E. Mangerich // FEBS Lett. 1982. -V. 140.-P. 177-180.

54. Bakker E. P. The effects of weak acids on potassium uptake by Escherichia coli K-12. Inhibition by low cytoplasmic pH / E. P. Bakker, W. E. Mangerich // Biochim. Biophys. Acta. 1983. - V. 730. - P. 379-386.

55. Banhegyl G. Evidence for the transport of glutathione through ryanodine receptor channel type 1 / G. Banhegyl, M. Csala, G. Nagy, V. Srrentino, R. Fulceri, A. Benedetti // Biochem J. 2003. — V. 376. — P. 807-812.

56. Bannai S. Role of membrane transport in metabolism and function of glutathione in mammals / S. Bannai, N. Tateishi // J. Membr. Biol. 1986. - V. 89. -P. 1-8.

57. Baptist E.W. Regulation of L-cystine transport in Salmonella typhimurium /E.W. Baptist,N.M. Kredich// J. Bacteriol.- 1977.-V. 131.-P. 111-118.ft

58. Barbado C. Mutants of Escherichia coli sensitive to hydrogen peroxide / C. Barbado, M. Ramirez, M. A. Blanko, J. Lopez-Barea, C. Pueyo // Curr. Microbiol. 1983. - V. 8. - P. 251-253.

59. Barbirz S. Mass spectrometry unravels disulfide bond formation as mechanism that activates a molecular chaperone / S. Barbirz, U. Jakob, M. O. Glocker // J. Biol. Chem. -2000. V. 275.-No. 25. - P. 18759-18766.

60. Barrett W. C. Regulation of PTP1B via glutathionylation of the active site cysteine 215 / W. C. Barrett, J. P. DeGnore, S. Konig, H. M. Fales, Y.'F. Keng, Z. Y. Zhang, M. B. Yim, P. B. Chock // Biochemistry. 1999. - V. 38. - P. 66996705.

61. Bayer M. E. Association of thioredoxin with the inner membrane and adhesion sites in Escherichia coli / M. E. Bayer, M. H. Bayer, C. A. Lunn, V. Pigiet // J. Bacteriol. 1987. - V. 169. - P. 2659-2666.

62. Becker K. Thioredoxin reductase as a pathophysiological factor and drag target / K. Becker, S. Gromer, R. H. Schirmer, S. Muller // Eur. J. Biochem. -2000. V. 267. - P. 6118-6125.

63. Becker-Hapak M. Role of rpoS in the regulation of glutathione oxidoreductase (gor) in Escherichia coli / M. Becker-Hapak, A. Eisenstark // FEMS Microbiol. Lett. 1995. - V. 134. - P. 39-44.

64. Beckman K. B. Oxidative decay of DNA / K. B. Beckman, B. N. Ames // J. Biol. Chem. 1997. -V. 272. - P. 19633-19636.

65. Beers R. F. A specrtophotometric method for measuring the breakdown of hydrogen peroxide by catalase / R. F. Beers, I. W. Sizer // J. Biol. Chem. 1952. -V. 195.-P. 133-140.

66. Bellomo G. Oxydative stress mechanisms of cytotoxicity / G. Bellomo, H. Thor, L. Eklow-Dastbom, P. Nicotera, S. Orrenius // Chemica Scripta. - 1987. -V.27A.-P. 117-120.

67. Benov L. Copper, Zinc superoxid dismutase in Escherichia coli: periplasmic localization / L. Benov, L. Y. Chang, B. Day, I. Fridovich // Arch. Biochem. Biophys. 1995. -V. 319. - P. 508-511.

68. Benov L. Superoxide dismutase protects against aerobic heat shock in Escherichia coli / L. Benov, I. Fridivich // J. Bacteriol. 1995. -V. 177. - No. 11. -P. 3344-3346.

69. Benov L. The mechanism of the auxotrophy for sulfur-containing amino acids imposed upon Escherichia coli by superoxide / L. Benov, N. M. Kredich, I. Fridovich // J. Biol. Chem. 1996. - V. 271. - P. 21037-21040.

70. Berglin E. H. Potentiation by 1-cysteine of the bactericidal effect of hydrogen peroxide in Escherichia coli / E. H. Berglin, M. K. Edlund, G. K. Nyberg, J. Carlsson // J. Bacteriol. 1982.-V. 152. - P. 81-88.

71. Berlett B. S. Protein oxidation in aging, disease and oxidative stress / B. S. Berlett, E. R. Stadtman // J. Biol. Chem. 1997. - V. 272. - P. 20313-20316.

72. Bessette P. H. Efficient folding of proteins with multiple disulfide bonds in the Escherichia coli cytoplasm / P. H. Bessette, F. Aslund, J. Beckwith, G. Georgiou // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1999a. - V. 96. - P. 13703-13708.

73. Bessette P. H. In vivo and in vitro function of the Escherichia coli periplasmic cysteine oxidoreductase DsbG. / P. H. Bessette, J. J. Gotto, A. M. Gilles, G. Georgiou // J. Biol. Chem. 1999b. - V. 274. - P. 7784-7792.

74. Beutler E. Nutritional and metabolic aspects of glutathione / E. Beutler // Annu. Rev. Nutr. 1989. - V. 9. - P. 287-302.

75. Blount P. Towards an understanding of the structural and functional properties of MscL, a mechanosensitive channel in bacteria / P. Blount, S. I. Sukharev P. C. Moe, S. K. Nagle, C. Kung // Biol. Cell. 1996. - V. 87. - P. 1-8.

76. Booth I. R. Regulation of cytoplasmic pH in bacteria / I. R. Booth // Microbiol. Rev. 1985. -V. 49. - P. 359-378.

77. Booth I. R. Enteric bacteria and osmotic stress: intracellular potassium glutamate as a secondary signal / I. R. Booth, C. F. Higgins // FEMS Microbiol. Rev. 1990. -V. 75. - P. 239-246.

78. Booth I. R. Bacterial ion channels / I. R. Booth, M. A. Jones, D. McLaggan, Y. Nikolaev, L. S. Ness, C. M. Wood, S. Miller, S. Totemeyer, G. P. Ferguson // Handbook of Biological Physics / Elsevier Science B. V. 1996. - P. 693-729.

79. Borst P. A family of drug transporters: the multidrug resistance-associated proteins / P. Borst, R. Evers, M. Kool, J. Wijnholds // J. Nat. Cancer Inst. -2000. -V. 92. No. 16.-P. 1295-1302.

80. Bourbouloux A. Hgtlp, a high affinity transporter from the yeast Saccharomyces cerevisiae / A. Bourbouloux, P. Shahi, A. Chakladar, S. Delrot // J. Biol. Chem.-2000.-V. 275.-No. 18.-P. 13259-13265.

81. Brandi A. Post-transcriptional regulation of CspA expression in Escherichia coli / A. Brandi, P. Pietroni, C. O. Gualerzi, C. L. Pon // Mol. Microbiol. 1996. - V. 19. - No. 2. - P. 231-240.

82. Brandini G. Differential effect of the aminoacid cystine in cultured mammalian and bacterial cells exposed to oxidative stress / G. Brandini, L. Luzzi, P. Giacomoni, A. Albano, F. Cattabeni, O. Cantoni // Mutat. Res. 1992. -V. 281. -P. 157-16.

83. Brigelius R. Mixed disulfides: biological functions and increase in oxidative stress / R. Brigelius // Oxidative stress / Academic Press. — London, 1985.-P. 243-272.

84. Brigelius R. Increased biliary GSSG-secretion and loss of hepatic glutathione in isolated perfused rat liver after paraquat treatment // R. Brigelius, M. S. Anwer // Res. Commun. Chem. Pathol. Pharmacol. 1981. - V. 31. - P. 493-502.

85. Brigelius R. Increase in hepatic mixed disulphide and glutathione disulphide levels elicited by paraquat / R. Brigelius, R. Lenden, H. Siez // Biochem. Pharmacol. 1982. - V. 31. - P. 1637-1641.

86. Brot N. Biochemistry and physiological role of methionine sulfoxide residues in proteins / N. Brot, H. Weissbach // Arch. Biochem. Biophys. 1983. -V. 223.-P. 271-281.

87. Buchanan B. B. Regulation of CO2 assimilation in oxygenic photosynthesis: the ferredoxin/thioredoxin system. Perspective on its discovery, present status, and future development / B. B. Buchanan // Arch. Biochem. Biophys.-1991.-V. 288.-P. 1-9.

88. Cantoni O. Action of cystine in the cytotoxic responses of Escherichia coli cells exposed to hydrogen peroxide / O. Cantoni, G. Brandi, A. Albano, F.

89. Cattabeni // Free Rad. Res. 1995. - V. 22. - P. 275-283.

90. Carlioz A. Isolation of superoxide dismutase mutants in Escherichia coli'. Is superoxide dismutase necessary for aerobic life? / A. Carlioz, D. Touati // EMBO J. 1986. - V. 5. - P. 623-630.

91. Carlsson J. The recA+ gene product is more important than catalase and superoxide dismutase in protecting Escherichia coli against hydrogen peroxide toxicity / J. Carlsson, V. S. Carpenter // J. Bacteriol. 1980. - V. 142. - P. 319321.

92. Carmel-Harel O. Roles of the glutathione- and thioredoxin-dependent ^ reduction systems in the Escherichia coli and Saccharomyces cerevisiae responsesto oxidative stress / O. Carmel-Harel, G. Storz // Annu. Rev. Microbiol. — 2000. — V. 54.-P. 439-461.

93. Chae H. Z. Isoforms of mammalian peroxiredoxin that reduce peroxides in presence of thioredoxin / H. Z. Chae, S. W. Kang, S. G. Rhee // Method. Enzymol. 1999. -V. 300. - P. 219-226.

94. Chai Y. C. Protein S-thiolation in hepatocytes stimulated by t-butyl hydroperoxide, menadione, and neutrophils / Y. C. Chai, S. Hendrich, J. A. Thomas // Arch. Biochem. Biophys. 1994. - V. 310. - P. 264-272.

95. Chang D. E. Acetate metabolism in a pta mutant of Escherichia co/z'W3110: Importance of maintaining acetyl coenzyme A flux for growth and survival / D. E. Chang, S. Shin, J. S. Rhee, J. G. Pan // J. Bacteriol. 1999. - V. 181.-No.21.-P. 6656-6663.

96. Chen J. Increased activity of y-glutamylcysteine synthetase in tomato cells selected for cadmium tolerance / J. Chen, P. B. Goldsbrough // Plant Physiol. — 1994.-V. 106.-P. 233-239.

97. Chen J. Chaperone activity of DsbC / J. Chen, J. L. Song, S. Zhang, Y. Wang, D. F. Cui, C. C. Wang // J. Biol. Chem. 1999. - V. 274. - P. 1960119605.

98. Chesney J. A. Bacterial glutathione: a sacrificial defense against chlorine compounds / J. A. Chesney, J. W. Eaton, J. R. Jr. Mahoney // J. Bacteriol. 1996. -V. 178.-P. 2131-2135.

99. Choi H. J. Structural basis of the redox switch in the OxyR transcription factor / H. J. Choi, S. J. Kim, P. Mukhopadhyay, S. Cho, J. R. Woo, G. Storz, S. E. Ryu//Cell.-200 l.-V. 105.-P. 103-113.

100. Chou C. H. Effect of modified glucose uptake using genetic engineering techniques on high-level recombinant protein production in Escherichia coli dense cultures / C. H. Chou, G. N. Bennett, K. Y. San // Biotechnol. Bioeng. 1994. - V. 44.-P. 952-960.

101. Christman M. F. Positive control of a regulon for defenses against oxidative stress and some heat-shock proteins in Salmonella typhimurium / M. F.

102. Christman, R. W. Morgan, F. S., Jacobson, B. N. Ames // Cell. 1985. - V. 41. -P. 753-762.

103. Claiborne A. Protein sulfenic acid stabilization and function in enzyme catalysis and gene regulation / A. Claiborne, H. Miller, D. Parsonage, P. R. Ross // FASEB J. 1993. -V. 7. - P. 1483-1490.

104. Coll O. Sensitivity of the 2-oxoglutarate carrier to alcohol intake contributes to mitochondrial glutathione depletion / O. Coll, A. Colell, C. Garcia-Ruiz, N. Kaplowitz, J. C. Fernandez-Checa // Hepatology. 2003. - V. 38. - No. 3.-P. 692-702.

105. Compan I. Interaction of six global transcriptional regulators in expression of manganese superoxide dismutases in Escherichia coli K-12 / I. Compan, D. Touati // J. Bacteriol. 1993. - V. 175. - P. 1687-1696.

106. Contiero J. Effects of mutations in acetate metabolism on high-cell-density growth of Escherichia coli / J. Contiero, C. Beatty, S. Kumari, C. L. DeSanti, W. R. Strohl, A. Wolf// J. Indust. Microbiol. Biotech. 2000. - V. 24. -No. 6.-P. 421-430.

107. Cooper R. A. Metabolism of methylglyoxal in microorganisms / R. A. Cooper // Annu. Rev. Microbiol. 1984. - V. 38. - P. 49-68.

108. Cooper C. E. Nanotransducers in cellular redox signaling: modification of thiols by reactive oxygen and nitrogen species / C. E. Cooper, R. P. Patel, P. S. Brookes, V. M. Darley-Usmar // Trends Biochem. Sci. 2002. - V. 27. - P. 489492.

109. Cotgreave I. A. Recent trends in glutathione biochemistry: glutathione-protein interactions:a molecular link between oxidative stress and cell proliferation / I. A. Cotgreave, R. G. Gerdes // Biochem. Biophys. Res. Commun. 1998. - V. 242.-P. 1-9.

110. Cotgreave I. A. A role for gamma-glutamyl transpeptidase in the transport of cystine into human endothelial cells: relationship to intracellular glutathione / I.

111. A. Cotgreave, I. S. Koistinen // Biochim. Biophys. Acta. 1994. - V. 1222. - P. 375-382.

112. Cross A. R. Enzymic mechanisms of superoxide production / A. R. Cross, O. T. G. Jones // Biochim. Biophys. Acta. 1991. - V. 1057. - P. 281-298.

113. Csonka L. N. Physiological and genetic responses of bacteria to osmotic stress / L. N. Csonka // Microbiol. Rev. 1989. - V. 53. - P. 121-147.

114. Dafre A. L. Protein S-thiolation and regulation of microsomal glutathione transferase activity by the glutathione redox couple / A. L. Dafre, H. Sies, T. P. M. Akerboom // Arch. Biochem. Biophys. 1996. - V. 332. - P. 288-294.

115. Dandrea T. Protein S-glutathionylation correlates to selective stress gene expression and cytoprotection / T. Dandrea, E. Bajak, L. Warngard, I. A. Cotgreave // Arch. Biochem. Biophys. 2002. - V. 406. - No. 2. - P.241-252.

116. Das K. S. Redox systems of the cell: possible links and implications / K. S. Das, C. W. White //Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2002. - V. 99. - P. 9617-9618.

117. Davidson J. F. Oxidative stress is involved in heat-induced cell death in Saccharomyces cerevisiae / J. F. Davidson, B. Whyte, P. H. Bissinger, R. H. Schiestl // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1996. - V. 93. - No. 10. - P. 5116-5121.

118. Davies K. J. Oxidative stress: the paradox of aerobic life / K. J. Davies // * Biochem. Soc. Symp. 1995. - V. 61. - P. 1-31.

119. Davies K. J. A. Degradation of oxidatively denatured proteins in Escherichia coli / K. J. A. Davies, S. W. Lin // Free Radic. Biol. Med. 1988. -V. 5.-P. 215-223.

120. Davis N. K. Isolation and mapping of glutathione reductase-negative mutants of Escherichia coli K 12 / N. K. Davis, S. Greer, M. C. Jones-Mortimer, R. N. Perham// J. Gen. Microbiol. 1982.-V. 128.-P. 1631-1634.

121. Debarbieux L. The reductive enzyme thioredoxin 1 acts as an oxidant when is exported to the Escherichia coli periplasm / L. Debarbieux, J. Beckwith // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1998. -V. 95. - P. 10751-10756.

122. Debarbieux L. Electron avenue: pathways of disulfide bond formation and isomerization / L. Debarbieux, J. Beckwith // Cell. 1999. - V. 99. - P. 117-119.

123. Debarbieux L. On the functional interchangeability, oxidant versus reductant, of members of the thioredoxin superfamily / L. Debarbieux, J. Beckwith

124. J. Bacteriol. 2000. - V. 182. - P. 723-727.

125. Degrinnocenti D. Thiolation of low-M (r) phosphotyrosine protein phosphatase by thiol-disulfides / D. DeglTnnocenti, A. Caselli, F. Rosati, R. Marzocchini, G. Manao, G. Camici, G. Ramponi // IUBMB Life. 1999. -V. 48.-P. 505-511.

126. Delaunay A. A thiol peroxidase is an H2O2 receptor and redox-transducer in gene activation / A. Delaunay, D. Pflieger, M. B. Barrault, J. Vinh, M. B. Toledano//Cell.-2002.-V. 111.-P. 471-481.

127. Demple B. Inducible repair of oxidative DNA damage in Escherichia coli / B. Demple, J. Halbrook // Nature (London). 1983. - V. 304. - P. 446-448.

128. Demple B. Repair of oxidative damage to DNA: Enzymology and biology / B. Demple, L. Harrison // Annu. Rev. Biochem. 1994. - V. 63. - P. 915-948.

129. Demple B. Radical ideas: genetic responses to oxidative stress / B. Demple * // Clin. Exp. Pharmacol. Physiol. 1999. - V. 26. - P. 64-68.

130. Demple B. Escherichia coli SoxR protein: sensor/transducer of oxidative stress and nitric oxide / B. Demple, H. Ding, M. Jorgensen // Meth. Enzymol. — 2002.-V. 348.-P. 355-364.

131. Deneke S. M. Transient depletion of lung glutathione by diethylmaleate enhances oxygen toxisity / S. M. Deneke, B. A. Lynch, B. L. Fanburg // J. Appl. Physiol. 1985.-V. 58.-P. 571-574.

132. Deneke S. M. Regulation of cellular glutathione / S. M. Deneke, B. L. Fanburg // Am. J. Physiol. 1989. - V. 257. - P. L163-L173.

133. Derman A. F. Mutations that allow disulfide bond formation in the cytoplasm of Escherichia coli / A. F. Derman, W. A. Prinz, D. Belin, J. Beckwith // Science. 1993. -V. 262. -P. 1744-1747.

134. DeRosa S. C. N-acetylcysteine replenishes glutathione in HIV infection / ^ S. C. DeRosa, M. D. Zaretsky, J. G. Dubs, M. Roederer, M. Anderson, A. Green,

135. D. Mitra, N. Watanabe, H. Nakamura, I. Tjioe, S. C. Deresinski, W. A. Moore, S. W. Ela, D. Parks, L. A. Herzenberg // Eur. J. Clin. Invest. 2000. - V. 30. - No. 10.-P. 915-929.

136. Dickinson D. A. Cellular glutathione and thiols metabolism / D. A. Dickinson, H. J. Forman // Biochem. Pharmacol. 2002. - V. 64. - No. 5-6. -P. 1019-1026.

137. Diez-Gonzalez F. Effects of carbonylcyanide-m-chlorophenylhydrazone (CCCP) and acetate on Escherichia coli 0157:H7 and K-12: uncoupling versus anion accumulation / F. Diez-Gonzalez, J. B. Russell // FEMS Microbiol. Lett. -1997.-V. 151.-P. 71-76.

138. Ding H. Glutathione-mediated destabilization in vitro of 2Fe-2S. centers in the SoxR regulatiry protein / H. Ding, B. Demple // Proc. Natl. Acad. Sei. USA.- 1996. -V. 93. P. 9449-9453.

139. Ding H. In vivo kinetics of a redox-regulated transcriptional switch / H. Ding, B. Demple //Proc. Natl. Acad. Sei. USA. 1997. - V. 94. - P. 84458449.

140. Ding H. Thiol-mediated disassembly and reassembly of 2Fe-2S. clusters in the redox-regulated transcription factor SoxR / H. Ding, B. Demple // Biochemistry. 1998. -V. 37. - P. 17280-17286.

141. Ding H. Direct nitric oxide signal transduction via nitrosylation of iron-sulfur centers in the SoxR transcription activator / H. Ding, B. Demple // J. Biol. Chem. 2000. - V. 97. - P. 33173-33175.

142. Ding H. The redox state of the 2Fe-2S. clusters in SoxR protein regulates its activity as a transcription factor / H. Ding, E. Hidalgo, B. Demple // J. Biol. Chem. 1996. - V. 271. - P. 33173-33175.

143. Dormer U. H. Oxidant regulation of the Saccharomyces cerevisiae GSH1 gene / U. H. Dormer, J. Westwater, D. W. S. Stephen, D. J. Jamieson // Biochim. Biophys. Acta (Gene Struct. Expr.). 2002. - V. 1576. - P. 23-29.

144. Douglas R. M. The K+-efflux system, KefC, in Escherichia coli: genetic evidence for oligomeric structure / R. M. Douglas, G. Y. Ritchie, A. Munro, D. McLaggan, I. R. Booth // Mol. Membr. Biol. 1994. - V. 11. - P. 55-63.

145. Drozdz R. y-Glutamyltransferase dependent generation of reactive oxygen species from a glutathione/transferrin system / R. Drozdz, C. Parmentier, H. Hachad, P. Leroy, G. Siest, M. Wellman // Free Radic. Biol. Med. 1998. -V. 25.-P. 786-792.

146. Dubrac S. Fur positive regulation of iron superoxide dismutase in Escherichia coli Functional analysis of the sodB promoter / S. Dubrac, D. Touati // J. Bacteriol. 2000. - V. 182. - P. 3802-3808.

147. Dukan S. Oxidative stress defense and deterioration of growth-arrested Escherichia coli cells / S. Dukan, T. Nystrom // J. Biol. Chem. 1999. - V. 274. -P. 26027-26032.

148. Dyson H. J. Assignment of the proton NMR spectrum of reduced and oxidized thioredoxin:sequence-specific assignments, secondary structure, and global fold / H. J. Dyson, A. Holmgren // Biochemistry. 1989. - V. 28. -P. 7074-7087.

149. Eisenstark A. Bacterial genes involved in response to near-ultraviolet radiation / A. Eisenstark // Adv. Genet. 1989. - V. 26. - P. 99-147.

150. Eklow-Lastbom L. Effects of oxidative stress caused by hyperoxia and diquat. A study in isolated hepatocytes / L. Eklow-Lastbom, L. Rossi, H. Thor, S. Orrenius // Free Radical Res. Commun. 1986. - V. 2. - P. 57-68.

151. El-Mansi E. M. T. Control of carbon flux to acetate excretion during growth of E. coli in batch and continuous culture / E. M. T. El-Mansi, W. H. Holms // J. Gen. Microbiol. 1989. - V. 135. - P. 2875- 2883.

152. Elmore M. J. Activation of potassium efflux from Escherichia coli by glutathione metabolites / M. J. Elmore, A. J. Lamb, G. Y. Ritchie, R. M. Douglas, A. Munro, A. Gajewska, I. R. Booth / Mol. Microbiol. 1990. - V. 4 - P. 405-412.

153. Enoiu M. Evidence for pro-oxidant effect of gamma-glutamyltranspeptidase-related enzyme / M. Enoiu, H. Aberkane, J. F. Salazar, P. Leroy, J. Groffen, G. Siest, M. Wellman // Free Radic. Biol. Med. 2000. -V. 29.-P. 825-833.

154. Epstein W. Potassium transport loci in Escherichia coli / W. Epstein, B. S. Kim //J. Bacteriol.- 1971. -V. 108.-P. 639-644.

155. Epstein W. Osmoregulation by potassium transport in Escherichia coli / W. Epstein // FEMS Microbiol. Lett. 1986. - V. 39. - P. 73-78.

156. Epstein W. Multiple mechanisms, roles and controls of K+ transport in Escherichia coli / W. Epstein, E. Buurman, D. McLaggan, J. Naprstek // Biochem. Trans. 1993.-V. 21.-P. 1006-1610.

157. Ermolenko D. N. Bacterial cold-shock proteins / D. N. Ermolenko, G. I. Makhatadze // Cell. Mol. Life Sci. 2002. - V. 59. - No. 11. - P. 1902-1913.

158. Estabrook R. Cytochrome P-450 and oxidative stress / R. Estabrook, J. A. Peterson//Free Radic. Biol. Med. 1990. -No. 9 (suppl. 1).-P. 161-165.

159. Fabianek R. A. Periplasmic protein thiol:disulfide oxidoreductases of Escherichia coli / R. A. Fabianek, H. Hennecke, L. Thony-Meyer // FEMS Microbiol. Rev. 2000. - V. 24. - P. 303-316.

160. Fahey R. C. Occurrence of glutathione in bacteria / R. C. Fahey, W. C. Brown, W. B. Adams, M. B Worsham // J. Bacteriol. 1978. - V. 133. - P. 11261129.

161. Fang L. Promoter-independent cold-shock induction of cspA and its derepression at 37°C by mRNA stabilization / L. Fang, W. Jiang, W. Bae, M. Inouye // Mol. Microbiol. 1997. - V. 23. - P. 355-364.

162. Farmer W. R. Reduction of aerobic acetate production by Escherichia coli / W. R. Farmer, J. C. Liao // Appl. Environ. Microbiol. 1997. - V. 63. - No. 8.-P. 3205-3210.

163. Farr S. B. Toxicity and mutagenicity of plumbagin and the induction of a possible new DNA repair pathway in Escherichia coli / S. B. Farr, D. O. Natvig, T. Kogoma//J. Bacteriol. 1985.-V. 164.-P. 1309-1316.

164. Farr S. B. Oxygen-dependent mutagenesis in E. coli lacking superoxide dismutases / S. B. Farr, R. D'Ari, D. Touati // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1986. -V. 83.-P. 8268-8272.

165. Farr S. B. Oxidative stress responses in Escherichia coli and Salmonella typhimurium / S. B. Farr, T. Kogoma // Microbiol. Rev. 1991. - V. 55. - P. 561585.

166. Farr S. B. Effects of oxygen stress on membrane functions in Escherichia coli: Role of HPI catalase / S. B. Farr, D. Touati, T. Kogoma // J. Bacteriol. -1988.-V. 170.-P. 1837-1842.

167. Ferguson G. P. Importance of glutathione for growth and survival of Escherichia coli cells: detoxification of methylglyoxal and maintenance of intracellular K+ / G. P. Ferguson, I. R. Booth / J. Bacteriol. 1998. - V. 180. -P. 4314-4318.

168. Fernandez-Checa J. C. Mitochondrial glutathione: importance and transport / J. C. Fernandez-Checa, N. Kaplowitz, C. Garcia-Ruiz, A. Colell // Semin. Liver Dis. 1998. - V. 18. - No. 4. - P. 3 89-401.

169. Fernandez-Checa J. Effect of membrane potential and cellular ATP on GSH efflux from isolated rat hepatocytes / J. Fernandez-Checa, C. Ren, T. Y. Aw, M. Ookhtens, N. Kaplowitz // Am. J. Physiol. 1988. - V. 18. - P. G403-G408.

170. Fernandez-Checa J. Canalicular transport of GSH in normal and EHBR mutant rats / J. Femandez-Checa, H., Takikawa, M. Ookhtens, N. Kaplowitz // J. Biol. Chem. 1992. - V. 267. - P. 1667-1673.

171. Filomeni G. Cell signalling and the glutathione redox system / G. Filomeni, G. Rotilio, M. R. Ciriolo // Biochem. Pharmacol. 2002. - V. 64. - P. 1057-1064.

172. Flint D. The inactivation of Fe-S cluster containing hydro-lyases by superoxide / D. Flint, J. Tuminello, M. Emptage // J. Biol. Chem. 1993. - V. 268. -P. 22369-22376.

173. Fong S. T. Molecular genetics of a chromosomal locus involved in copper tolerance in Escherichia coli / S. T. Fong, J. Camakaris, B. T. Lee // Mol. Microbiol.-1995.-V. 15.-P. 1127-1137.

174. Foster J. W. Low pH adaptation and the acid tolerance response of Salmonella typhimurium / J. W. Foster, Crit. Rev. Microbiol. — 1995. — V. 21. — No. 4.-P. 215-237.

175. Foyer C. H. Regulation of glutathione synthesis and its role in abiotic stress defens / C. H. Foyer, H. Rennenberg // Sulfur Nutrition and Sulfur Assimilation in Higher Plants / Bern, Switzeland: Paul Haupt, 2000. P. 127-153.

176. Foyer C. H. The functions of inter- and intracellular glutathione transport systems in plants / C. H. Foyer, F. L. Theodoulou, S. Delrot // Trends Plant Sci. — 2001.-V. 6.-P. 486-492.

177. Freeman M. L. Does heat shock enhance oxidative stress? Studies with ferrous and ferric iron / M. L. Freeman, D. R. Spitz, M. J. Meredith // Radiat. Res. 1990. - V. 124. -No. 3. - P. 288-293.

178. Fridovich I. Superoxide dismutases /1. Fridovich // J. Biol. Chem. 1989. -V. 264.-P. 7761-7764.

179. Fridovich I. Superoxide radical and superoxide dismutases /1. Fridovich // Annu. Rev. Biochem. 1995. - V. 64. - P. 97-112.

180. Fuchs J. A. Isolation of an Escherichia coli mutant deficient in glutathione synthesis/J. A. Fuchs, H. R. Warner//J. Bacteriol. 1975. - V.124.-P. 140-148.

181. Gachhui R. Cell free glutathione synthesizing activity of mercury resistant bacteria / R. Gachhui, K. Pahan, S. Ray, J. Chaudhuri, A. Mandal // Bull. Environ. Contam. Toxicol. 1991. - V. 46. - P. 336-342.

182. Gamaley I. A. Roles of reactive oxygen species: signaling and regulation of cellular functions / I. A. Gamaley, I. V. Klyubin // Internat. Rev. Cytol. 1999.f -V. 188.-P. 203-255.

183. Gardner P. R. Superoxide sensitivity of the Escherichia coli aconitase / P. R. Gardner, I. Fridovich // J. Biol. Chem. 1991. - V. 266. - P. 19328-19333.

184. Gaudu P. Flavodoxin mutants of Escherichia coli K-12 / P. Gaudu, B.Weiss//J. Bacteriol. 2000. - P. 182.-P. 1788-1793.

185. Ghibelli L. Rescue of cells from apoptosis by inhibition of active GSH extrusion / L. Ghibelli, C. Fanelli, G. Rotilio, E. Lafavia, S. Coppola, C. Colussi,m P. Civitareale, M.,R. Ciriolo // FASEB J. 1998. - V. 12. - P. 479-486.

186. Gilbert H. F. Biological disulfides: the third messenger? Modulation of phosphofructokinase activity by thiol-disulfide exchange / H. F. Gilbert // J. Biol. Chem.- 1982.-V. 257.-P. 12086-12091.

187. Gilbert D. L. Reactive oxygen species in biological systems: An interdisciplinary approach / D. L. Gilbert, C. A. Colton. New York: Kluwer Academic / Plenum Publshers, 1999. - 344 p.

188. Glass G. A. Promotion of glutathione-gamma-glutamyl transpeptidase-dependent lipid peroxidation by copper and ceruloplasmin: The requirement for iron and the effects of antioxidants and antioxidant enzymes / G. A. Glass, A. A.

189. Stark // Env. Mol. Mutagen. 1997. - V. 29. - P. 73-80.

190. Glatt H. Mutagenicity of glutathione and cysteine in the Ames test / H. Glatt, M. Protic-Sabljic, F. Oesch // Science. 1983. - V. 220. - P. 961-963.

191. Glatt H. Mutagenisity spectra in Salmonella typhimurium strains of glutathione, L-cysteine and oxidative oxygen species / H. Glatt // Mutagenesis. -1989.-V. 4.-P. 221-227.

192. Gleason F. K. Thioredoxin and related proteins in prokaryotes / F. K. Gleason, A. Holmgren // FEMS Microbiol. Rev. 1988. - V. 54. - P. 271-298.

193. Goerlich O. Induction of the SOS response by hydrogen peroxide in various Escherichia coli mutants with altered protection against oxidative DNA damage / O. Goerlich, P. Quillardet, M. Hofnung // J. Bacteriol. 1989. - V. 171. -No. 11.-P. 6141-6147.

194. Gonzalez-Flecha B. Metabolic sources of hydrogen peroxide in aerobically growing Escherichia coli / B. Gonzalez-Flecha, B. Demple // J. Biol. Chem. 1995. — V. 270.-P. 13681-13687.

195. Gonzalez-Flecha B. Homeostatic regulation of intracellular hydrogen peroxide concentration in aerobically growing Escherichia coli / B. Gonzalez-Flecha, B. Demple/J. Bacteriol. 1997a. -V. 179. - P. 382-388.

196. Gonzalez-Flecha B. Transcriptional regulation of the Escherichia coli oxyR gene as a function of cell growth / B. Gonzalez-Flecha, B. Demple // J. Bacteriol. 1997b. - V. 179. - P. 6181 -6186.

197. Gort A. Balance between endogenous superoxide stress and antioxidant defenses / A. Gort, J. A. Imlay // J. Bacteriol. 1998. - V. 180. - P. 1402-1410.

198. Gralnick J. Protection from superoxide damage associated with an increased level of the YggX protein in Salmonella enterica / J. Gralnick, D. Downs // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2001. - V. 98. - P. 8030-8035.

199. Grant C. Role of the glutathione/glutaredoxin and thioredoxin systems in yeast growth and response to stress conditions / C. Grant // Mol. Microbiol. -2001.-V. 39.-P. 533-541.

200. Grant C. M. Glutathione is an essential metabolite required for resistance to oxidative stress in the yeast Saccharomyces cerevisiae / C. M. Grant, F. H. Maclver, I. W. Dawes // Curr. Genet. 1996b. - V. 29. - P. 511-515.

201. Grant C. M. Glutathione and catalase provide overlapping defenses for protection against hydrogen peroxide in the yeast Saccharomyces cerevisiae / C. M. Grant, G. Perrone, I. W. Dawes // Biochem. Biophys. Res. Commun. 1998. -V. 253.-P. 893-898.

202. Graumann P. Some like it cold: response of microorganisms to cold shock / P. Graumann, M. A. Marahiel // Arch. Microbiol. 1996. - V. 166. - No. 5.-P. 293-300.

203. Greenberg J. T. Glutathione in Escherichia coli is dispensable for resistance to H2O2 and gamma radiation / J. T. Greenberg, B. Demple // J. Bacterid.- 1986.-V. 168.-P. 1026-1029.

204. Greenberg J. T. A global response induced in Escherichia coli by redox-cycling agents overlaps with that induced by peroxide stress / J. T. Greenberg, B. Demple // J. Bacteriol. 1989. - V. 171. - P. 3933-3939.

205. Greer S. Glutathione reductase from Escherichia coli: cloning and sequence analysis of the gene and relationship to other flavoprotein disulfide oxidoreductases / S. Greer, R. N. Perham // Biochemistry. 1986. - V. 25. - P. 2736-2742.

206. Grierson A. W. The protease of adenovirus serotype 2 requires cysteine residues for both activation and catalysis / A. W. Grierson, R. Nicholson, P. Talbot, A. Webster, G. Kemp // J. Gen. Virol. 1994. - V. 75. - P. 2761-2764.

207. Griffith O. W. Biologic and pharmacologic regulation of mammalian glutathione synthesis / O. W. Griffith // Free Radic. Biol. Med. 1999. - V. 27. -P. 922-926.

208. Griffith O. W. Glutathione: interorgan translocation, turnover, and metabolism / O. W. Griffith, A. Meister // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1979. -V. 76.-P. 5606-5610.

209. Griffirth O. W. The enzymes of glutathione biosinthesis: □-glutamylcysteine synthetase / O. W. Griffirth, R. T. Mulcahy // Adv. Enzymol. Relat. Areas Mol. Biol. 1999. - V. 73. - P. 209-267.

210. Grossman A. D. The htpR gene product of E. coli is a sigma-factor for heat-shock promoters / A. D. Grossman, J. W. Erickson, C. A. Gross // Cell. — 1984.-V. 38.-P. 383-390.

211. Guddat L. W. Crystal structures of reduced and oxidized DsbA: investigation of domain motion and thiolate stabilization / L. W. Guddat, J. C. Bardwell, J. L. Martin // Structure. 1998. - V. 6. - P. 757-767.

212. Guilfoyle D. E. The survival benefit of short-chain organic acids and the inducible arginine and lysine decarboxylase genes for Escherichia coli / D. E. Guilfoyle, I. N. Hirshfield // Lett. Appl. Microbiol. 1996. - V. 22. - P. 393-396.

213. Gulbins E. Physiology of apoptosis / E. Gulbins, A. Jekle, K. Ferlinz, H. Grassme, F. Lang // Am. J. Physiol. Renal. Physiol. 2000. - V. 279. -P. F605-F615.

214. Gushima H. Purification and characterization of glutathione synthetase from Escherichia coli B / H. Gushima, T. Miya, K. Murata, A. Kimura // J. Appl. Biochem. 1983a. - V. 5. - P. 210-218.

215. Gushima H. Construction of glutathione-producing strains of Escherichia coli B by recombinant DNA techniques / H. Gushima, T. Miya, K. Murata, A. Kimura // J. Appl. Biochem. 1983. - V. 5. - P. 43-52.

216. Gussarson M. Enhancement of cadmium effects on growth and nutrient composition of birch (Itetula pendula) by buthionine sulfoximine (BSO) / M. Gussarson, H. Asp, S. Adalsteinsson, P. Jensen // J. Exp. Botan. — 1996. -V. 47.-P. 211-219.

217. Hagen T. M. Glutathione uptake and protection against oxidative injury in isolated kidney cells / T. M. Hagen, T. Y. Aw, D. P. Jone // Kidney Int. 1988. -V. 34.-P. 74-81.

218. Hammond C. L. Activation of plasma membrane reduced glutathione transport in death receptor apoptosis of HepG2 cells / C. L. Hammond, M. S. Madejczyk, N. Ballatori // Toxicol. Appl. Pharmacol. 2004. - V. 195. - No. 1. -P. 12-22.

219. Han D. Effect of glutathione depletion on sites and topology of superoxide and hydrogen peroxide production in mitochondria / D. Han, R. Canali, D. Rettori, N. Kaplowitz // Mol. Pharmacol. 2003. -V. 64. - No. 5. - P. 1136-1144.

220. Hantke H. Regulation of ferric iron transport in Escherichia coli K12: isolation of a constitutive mutant / H. Hantke // Mol. Gen. Genet. 1981. - V. 182. -P. 288-292.

221. Hara T. Site-directed mutagenesis of glutathione synthetase from Escherichia coli B: Mapping of the gamma-L-glutamyl-L-cysteine-binding site / T. Hara, T. Tanaka, H. Kato, T. Nishioka, J. Oda // Protein Engineer. 1995. - V. 8.-P. 711-716.

222. Harrop H. A. The oxygen effect: variation of the /T-value and lifetimes of 02-dependent damage in some glutathione-deficient mutants of Escherichia coli / H. A. Harrop, K. D. Held, B. D. Michael // Int. J. Radiat. Biol. 1991. - V. 59. -P. 1237-1251.

223. Hashimoto W. Escherichia coli gamma-glutamyltranspeptidase mutants deficient in processing to subunits / W. Hashimoto, H. Suzuki, S. Nohara, H. Kumagai//Biochem. Biophys; Res. Commun. 1992. - V. 189.-P. 173-178.

224. Hashimoto W. Analysis of low temperature inducible mechanism of y-glutamyltranspeptidase of Escherichia coli K-12 / W. Hashimoto, H. Suzuki, K. Yamamoto, H. Kumagai // Biosci. Biotech. Biochem. 1997. - V. 61. - P. 34-39.

225. Hass M. A. Regulation of the synthesis of superoxide dismutases in rat lungs during oxidant and hyperthermic stresses / M. A. Hass, D. Massaro // J. Biol. Chem. 1988. - V. 263. - P. 776-781.

226. Hassan N. M. Paraquat and Escherichia coli. Mechanism of production of extracellular superoxide radical / N. M. Hassan, I. Fridovich // J. Biol. Chem. — 1979. V. 254. - P. 10846-10852.

227. Hausladen A. Superoxide and peroxynitrite inactivate aconitases, but nitric oxide does not / A. Hausladen, I. Fridovich // J. Biol. Chem. 1994. - V. 269.-P. 29405-29408.

228. Hausladen A. Nitrosative stress: activation of the transcriptional factor OxyR / A. Hausladen, C. T. Privalle, T. Keng, J. DeAngelo, J. S. Stamler // Cell. -1996.-V. 86. -P. 719-729.

229. He Y. Y. Role of reduced glutathione efflux in apoptosis of immortalized human keratinocytes induced by UVA / Y. Y. He, J. L. Huang, D. C. Ramirez, C. F. Chignell // J. Biol. Chem. 2003. - V. 278. - No. 10. - P. 8058-8064.

230. Hecker M. Non-specific, general and multiple stress resistance of growth-restricted Bacillus subtilis by the expression of the sigma B regulon / M. Hecker, U. Volker // Mol. Microbiol. 1998. - V. 29. - P. 1129-1136.

231. Henderson L. M. NADPH oxidase of neutrophils / L. M. Henderson, J. B. Chappell // Biochim. Biophys. Acta. 1996. - V. 1273. - P. 87-107.

232. Hengge-Arronis R. Interplay of global regulators and cell physiology in the general stress response of Escherichia coli / R. Hengge-Arronis // Curr. Opin. Microbiol. 1999. - V. 2. - P. 148-152.

233. Hengge-Arronis R. Signal transduction and regulatory mechanisms involved in control of the cjs (RpoS) subunit of RNA polymerase / R. Hengge-Arronis // Microbiol. Mol. Biol. Rev. 2002. - V. 66. - P. 373-395.

234. Hengge-Aronis R. Osmotic regulation of rpoS'-dependent genes in Escherichia coli / R. Hengge-Aronis, R. Lange, N. Henneberg, D. J. Ficher // Bacteriol. 1993.-V. 175.-P. 259-265.

235. Henle E. S. Formation, prevention, and repair of DNA damage by iron/hydrogen peroxide / E. S. Henle, S. Linn // J. Biol. Chem. 1997. - V. 272. -P. 19095-19098.

236. Herman C. Degradation of o , the heat shock regulator in Escherichia coli, is governed by HflB / C. Herman, D. Thevenet, R. D'Ari, P. Bouloc // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1995. - V. 92. - P. 3516-3520.

237. Heyde M. Acid shock proteins in Escherichia coli / M. Heyde, R. Portalier // FEMS Microbiol. Lett. 1990. - V. 69. - P. 19-26.

238. Hibberd K. A. Role of glutathione in reversing the deleterious effects of a thiol-oxidizing agent in Escherichia coli / K. A. Hibberd, P. B. Berget, H. R. Warner, J. A.Fuchs/J. Bacteriol. 1978.-V. 133.-P. 1150-1155.

239. Hibi T. Escherichia coli B gamma-glutamylcysteine synthetase: modification, crystallization and preliminary crystallographic analysis / T. Hibi,

240. H. Hisada, T. Nakatsu, H. Kato, J. Oda // Acta Crystallography Sec. D- Biol. Crystallography. 2002. - V. 58. - No. 2. - P. 316-318.

241. Hickey E. W. Low-pH-induced effects on patterns of protein synthesis and on internal pH in Escherichia coli and Salmonella typhimurium / E. W. Hickey,

242. N. Hirshfield // Appl. Environ. Microbiol. 1990. - V. 56. - No. 4. - P. 10381045.

243. Hidalgo E. Binuclear 2Fe-2S. clusters in the Escherichia coli SoxR protein and role of the metal centers in transcription / E. Hidalgo, J. M. Jr. Bollinger, T. M. Bradley, S. T. Walsh, B. Demple // J. Biol. Chem. 1995. - V. 270.-P. 20908-20914.

244. Hidalgo E. An iron-sulfur center essetial for transcriptional activation by the redox-sensing SoxR protein / E. Hidalgo, B. Demple // EMBO J. 1994. -V. 13.-P. 138-146.

245. Hidalgo E. Adaptive responses to oxidative stress: the soxRS and oxyR regulons / E. Hidalgo, B. Demple // Regulation of gene expression in Escherichia coli / Austin: RG Landes Company, 1996. P. 435-452.

246. Hidalgo E. Spacing of promoter elements regulates the basal expression of the soxS gene and converts SoxR from a transcriptional activator into a repressor / E. Hidalgo, B. Demple // EMBO J. 1997. - V. 16. - P. 1056-1065.

247. Hidalgo E. Redox signal transduction: Mutations shifting 2Fe-2S. centers of the SoxR sensor-regulator to the oxidized form / E. Hidalgo, H. Ding, B. Demple//Cell.-1997.-V. 88.-P. 121-129.

248. Hillar A. Intracellular location of catalase-peroxidase hydroperoxidase I of Escherichia coli / A. Hillar, L. V. Caeseele, P. C. Loewen // FEMS Microbiol. Lett. 1999. - V. 170. - P. 307-312.

249. Hirota K. AP-1 transcriptional activity is regulated by a direct association between thioredoxin and Ref-1 / K. Hirota, M. Matsui, S. Iwata, A. Nishiyama, K. Mori, J. Yodoi //Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1997. - V. 94. - P. 3633-3638.

250. Holmgren A. Hydrogen donor system for Escherichia coli ribonucleosidediphosphate reductase dependent upon glutathione / A. Holmgren // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1976. - V. 73. - P. 2275-2279.

251. Holmgren A. Glutathione-dependent synthesis of deoxyribonucleotides. Characterization of the enzymatic mechanism of Escherichia coli glutaredoxin / A. Holmgren // J. Biol. Chem. 1979. - V. 254. - P. 3672-3678.

252. Holmgren A. Thioredoxin / A. Holmgren // Ann. Rev. Biochem. 1985. -V. 54.-P. 237-271.

253. Holmgren A. Glutaredoxin / A. Holmgren, F. Aslund // Methods Enzymol.- 1995.-V. 252.-P. 283-292.

254. Hoog J. O. Nucleotide sequence of the thioredoxin gene from Escherichia coli / J. O. Hoog, H. Bahr-Lindstrom, S. Josephson, B. I. Wallace, S. R. Kushner, H. Jornvall, A. Holmgren // Biosci. Rep. 1984. - V. 4. - P. 917-923.

255. Hoog J. O. The primary structure of Escherichia coli glutaredoxin / J. O. Hoog, H. Jornvall, A. Holmgren, M. Carlquist, M. Persson // Eur. J. Biochem.1983.-V. 136.-P. 223-232.

256. Hori K. Neuroprotection by glial cells through adult T cells leukemia-derived factor/human thioredoxin (ADF/TRX) / K. Hori, M. Katayama, N. Sato, K. Ishii, S. Waga, J. Yodoi // Brain Res. 1994. - V. 652. - P. 304-310.

257. Hosono K. Decreasing accumulation of acetate in a rich medium by Escherichia coli on introduction of genes on a multicopy plasmid / K. Hosono, H. Kakuda, S. Ichihara // Biosci. Biotechnol. Biochem. 1995. - V. 59. - P. 256261.0

258. Houssin C. Effect of osmotic pressure on membrane energy-linked functions in Escherichia coli / C. Houssin, N. Eynard, E. Shechter, A. Ghazi // Biochem. Biophys. Acta. 1991. -V. 1056. - P. 76-84.

259. Huang K. P. Glutathionylation of proteins by glutathione disulfide S-oxide / K. P. Huang, F. L. Huang // Biochem. Pharmacol. 2002. - V. 64. - P. 1049-1056.

260. Huber-Wunderlich M. A single dipeptide sequence modulates the redox properties of a whole enzyme family / M. Huber-Wunderlich, R. Glockshuber // Fold. Des. 1998. - V. 3. - P. 161 -171.1. Ml

261. Humphries K. M. Regulation of cAMP-dependent protein kinase activity by glutathionylation / K. M. Humphries, C. Juliano, S. S. Taylor // J. Biol. Chem. -2002. V. 277. - P. 43505-43511.

262. Hwang C. Oxidized redox state of glutathione in the endoplasmic reticulum / C. Hwang, A. J. Sinskey, H. F. Lodish // Science. 1992. - V. 257. -P. 1496-1502.

263. Iantomasi T. Glutathione transport system in human small intestine epithelial cells / T. Iantomasi, F. Favilli, P. Marraccini, T. Magaldi, P. Bruni, M. T. Vincenzini //Biochim. Biophys. Acta. 1997. - V. 1330. - No. 2. - P. 274-283.

264. Iizuka M. Purification and some properties of glutathione S-transferase from Escherichia coli B / M. Iizuka, Y. Inoue, K. Murata, A. Kimura // J. Bacteriol. 1989. - V. 171. - P. 6039-6042.

265. Imlay J .A. A metabolic enzyme that rapidly produces superoxide, fumarate reductase of Escherichia coli / J .A. Imlay // J. Biol. Chem. 1995. — V.270.-P. 19767T19777.

266. Imlay J. A. What biological purpose is served by superoxide reductase? / J. A. Imlay // J. Biol. Inorg. Chem. 2002. - V. 7. - P. 659-663.

267. Imlay J. A. Superoxide production by respiring membranes of Escherichia coli / J. A. Imlay, I. Fridovich // Free Rad. Res. Comms. 1991a. - V. 12-13. -P. 59-66.

268. Imlay J. A. Assay of metabolic superoxide production in Escherichia coli / J. A. Imlay, I. Fridovich // J. Biol. Chem. 1991b. - V. 266. - P. 6957-6965.

269. Imlay J. A. DNA damage by hydrogen peroxide through the Fenton reaction in vivo and in vitro / J. A. Imlay, I. Fridovich / Science. 1991c. - V. 240.- P. 640-642.

270. Imlay J. A. Suppression of oxidative envelope damage by pseudorevers ion of a superoxide dismutase-deficient mutant of Escherichia coli / J. A. Imlay, I. Fridovich // J. Bacteriol. 1992. - V. 174. - P. 953-961.

271. Imlay K. R. Cloning and analysis of sodC, encoding the copper-zinc superoxide dismutase of Escherichia coli / K. R. Imlay, J. A. Imlay // J. Bacteriol.- 1996. V. 178. - P. 2564-2571.

272. Imlay J. A. Mutagenesis and stress-responses induced in Escherichia coli by hydrogen peroxide / J. A. Imlay, S. Linn // J. Bacteriol. 1987. - V. 169. -P. 2967-2976.

273. Imlay J. A. DNA damage and oxygen radical toxicity / J. A. Imlay, S. Linn // Science. 1988. - V. 240. - P. 1302-1309.

274. Inoue M. The mechanism of biliary secretion of reduced glutathione: analysis of transport process in isolated rat-liver canalicular membrane / M. Inoue, R. Kinne, T. Tran, I. M. Arias // Eur. J. Biochem. 1983. - V. 134. - P. 467-471.

275. Inoue M. Glutathione transport across hepatocyte plasma membranes: analysis using isolated rat-liver sinusoidal-membrane vesicles / M. Inoue, R. Kinne, T Tran, I. M. Arias // Eur. J. Biochem. 1984. - V. 138. - P. 491-495.

276. Inoue Y. Genetic analysis of glutathione peroxidase in oxidative stress response of Saccharomyces cerevisiae / Y. Inoue, T. Matsuda, K. I. Sugiyama, S. Izawa, A. Kimura // J. Biol. Chem. 1999. - V. 274. - P. 27002-27009.

277. Inoue Y. Molecular identification of glutathione synthetase (GSH2) gene from Saccharomyces cerevisiae / Y. Inoue, K. Sugiyama, S. Izawa, A. Kimura // Biochem. Biophys. Acta. 1998. -V. 1395. - P. 315-320.

278. Issels R. D. Promotion of cystine uptake and its utilization to glutathione biosynthesis induced by cysteamine and N-acetylcysteine / R. D. Issels, A. Nagele, K. G. Eckert, W. Wilmanns // Biochem. Pharmacol. 1988. - V. 37. - P. 881-888.

279. Ito K. Molecular-cloning of canalicular multispecific organic anion transporter defective in EHBR / K. Ito, H. Suzuki, T. Hirohashi, K. Kume, T. Shimizu, Y. Sugiyama // Am. J. Physiol. (Gastrointest. Liver Physiol.). 1997. -V. 272.-P. G16-G22.

280. Ivanova A. Role of rpoS (katF) in oxy^-independent regulation of hydroperoxidase I in Escherichia coli / A. Ivanova, C. Miller, G. Glinsky, A. Eisenstark // Mol. Microbiol. 1994. -V. 12. - No. 4. - P. 571-578.

281. Izawa S. Oxidative stress in yeast: effect of glutathione on adaptation to hydrogen peroxide stress in Saccharomyces cerevisiae / S. Izawa, Y. Inoue, A. Kimura // FEBS Lett. 1995. - V. 368. - P. 73-76.

282. Jakob U. Hsp33's redox switch has a novel zinc-binding motif / U. Jacob, M. Eser, J. C. Bardwell //J. Biol. Chem. -2000. V. 275. - P. 38302-38310.

283. Jakob U. Chaperon activity with a redox switch / U. Jakob, W. Muse, M. Eser, J. C. Bardwell // Cell. 1999. - V. 96. - P. 341-352.

284. Jamai A. Characterization of glutathione uptake in broad bean leaf protoplasts / A. Jamai, R. Tommasini, E. Martinoia, S. Delrot // Plant Physiol.1996. V. 111.-P. 1145-1152.

285. Jamieson D. J. The effect of oxidative stress on Saccharomyces cerevisiae / D. J. Jamieson // Redox Report. 1995. - V. 1. - P. 89-95.

286. Jamieson D. J. Oxidative stress responses of the yeast Saccharomyces cerevisiae / D. J. Jamieson // Yeast. 1998. - V. 14. - P. 1511-1527.

287. Jamieson D. J. Transcriptional regulators of oxidative stress responses / D. J. Jamieson, G. Storz // Oxidative Stress and the Molecular Biology of Antioxidant Defenses / Cold Spring Harbor, NY: Cold Spring Harbor Laboratory,1997. P 91-115.

288. Jedlitschky G. Transport of glutathione, glucuronate, and sulfate conjugates by MRP gene-encoded conjugate export pump / G. Jedlitschky, I. Leier, U. Buchholz, K. Barnouin, G. Kurz, D. Keppler // Cancer Res. 1996. - V. 56. -P. 988-994.

289. Jiang F. Cloning, sequencing, and regulation of the glutathione reductase gene from the cyanobacterium Anabaena PCC 7120 / F. Jiang, U. Hellman, G. E. Sroga, B. Bergman. B. Mannervik // J. Biol. Chem. 1995. - V. 270. - P. 2288222889.

290. Jiang W. CspA, the major cold-shock protein of Escherichia coli, is an RNA chaperone / W. Jiang, Y. Hou, M. Inouye // J. Biol. Chem. 1997. - V. 272. - P. 196-202.

291. Jonas C. R. Extracellular thiol/disulfide redox state affects proliferation rate in a human colon carcinoma (Caco2) cell line / C. R. Jonas, T. R. Ziegler, L. H. Gu, D. P. Jones // Free Radic. Biol. Med. 2002. - V. 33. - P. 1499-1506.

292. Jones P. G. RbfA, a 30S ribosomal binding factor, is a cold-shock protein whose absence triggers the cold-shock response / P. G. Jones, M. Inouye // Mol. Microbiol. 1996. - V. 21. - P. 1207-1218.

293. Jones P. G. Induction of proteins in response to low temperature in Escherichia coli / P. G. Jones, R. A. VanBogelen, F. C. Neidhardt // J. Bacteriol. — 1987.-V. 169.-No. 5.-P. 2092-2095.

294. Jordan A. Characterization of Escherichia coli NrdH: a glutaredoxin-like protein with a thioredoxin-like activity profile / A. Jordan, F. Aslund, E. Pontis, P. Reichard, A. Holmgren // J. Biol. Chem. 1997. - V. 272. - P. 18044-18050.

295. Jung C. H. S-glutathiolated hepatocyte proteins and insulin disulfides as substrates for reduction by glutaredoxin, thioredoxin, disulfide isomerase and glutathione / C. H. Jung, J. A. Thomas // Arch. Biochem. Biophys. — 1996. -V. 335.-P. 61-72.

296. Jung K. K+ stimulates specifically the autokinase activity of purified and reconstituted EnvZ of Escherichia coli / K. Jung, K. Hamann, A. J. Revermann // Biol. Chem. 2001. - V. 276. - No. 44. - P. 40896-40902.

297. Jung K. Purification, reconstitution, and characterization of KdpD, the turgor sensor of Escherichia coli / K. Jung, B. Tjaden, K. Altendorf // J. Biol. Chem. 1997. - V. 272. - P. 10847-10852.

298. Kaluzna A. Transport of glutathione S-conjugates in Escherichia coli / A. Kaluzna, G. Bartosz // Biochem. Mol. Biol. Intern. 1997. - V. 43. - P. 161-171.

299. Kao S. M. Biochemical characterization of a paraquat-tolerant mutant of Escherichia coli / S. M. Kao, H. M. Hassan // J. Biol. Chem. 1985. - V. 260. -No. 19.-P. 10478-10481.

300. Kaplowitz N. GSH transporters: molecular characterization and role in GSH homeostasis / N. Kaplowitz, J. Fernandez-Checa, R. Kannan, C. Garcia-Ruiz, M. Ookhtens, J. Yi // Biol. Chem. Hoppe-Seyler. 1996. - V. 377. - P. 267-273.

301. Kappus H. Lipid peroxidation: mechanisms, analysis, enzymology and biological relevence / H. Kappus // Oxidative stress / NY: Academic Press Inc., 1985.-P. 273-310.

302. Kappus H. Toxic drug effects associated with oxygen metabolism: redox cycling and lipid peroxidation / H. Kappus, H. Sies // Experientia. 1981. - V. 37. -P. 1233-1241.

303. Karp D. R. Expression of gamma-glutamyl transpeptidase protects Ramos B cells from oxidation-induced cell death / D. R. Karp, K. Shimooku, P. E. Lipsky // J. Biol. Chem. 2001. - V. 276. - P. 3798-3804.

304. Kempf B. Uptake and synthesis of compatible solutes as microbial stress responses to high-osmolality environments / B. Kempf, E. Bremer // Arch. Microbiol. 1998. - V. 170. - P. 319-330.

305. Keppler D. Export pumps for glutathione S-conjugates / D. Keppler // Free Radie. Biol. Med. 1999. - V. 27. - P. 985-991.

306. Keyer K. Superoxide and the production of oxidative DNA damage / K. Keyer, A. S. Gort, J. A. Imlay // J. Bacteriol. 1995. - V. 177. - P. 6782-6790.

307. Keyer K. Superoxide accelerates DNA damage by elevating free-iron levels / K. Keyer, J. A. Imlay // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1996. - V. 93. - P. 13635-13640.

308. Kim J. Y. H. Down-regulation of acetate pathway through antisense strategy in Escherichia coli: improved foreign protein production / J. Y. H. Kim, H. J. Cha // Biotech. Bioeng. 2003. - V. 83. - No. 7. - P. 841-853.

309. Kim S. O. OxyR: a molecular code for redox-related signaling / S. O. Kim, K. Merchant, R. Nudelman, W. F. Jr. Beyer, T. Keng // Cell. 2002. - V. 109.-P. 383-396.

310. Kirkpatrick C. Acetate and formate stress: opposite responses in the proteome of Escherichia coli / C. Kirkpatrick, L. M. Maurer, N. E. Oyelakin, Y. N. Yoncheva, R. Maurer, J. L. Slonczewski // J. Bacteriol. 2001. -V. 183. - No. 21. - P. 6466-6477.

311. Klatt P. Regulation of protein function by S-glutathiolation in response to oxidative and nitrosative stress / P. Klatt, S. Lamas // Eur. J. Biochem. 2000. — V. 267.-P. 4928-4944.

312. Klatt P. Redox regulation of c-Jun DNA binding by reversible S-glutathiolation / E. P. Molina, M. G. De Lacoba, C. A. Padilla, E. Martinez-Galesteo, J. A. Barcena, S. Lamas // FASEB J. 1999. -V. 13. - P. 1481-1490.

313. Kogoma T. Sensitization of Escherichia coli cells to oxidative stress by deletion of the rpoH gene, which encodes one heat shock sigma factor / T. Kogoma, T. Yura // J. Bacteriol. 1992. - V. 174. - P. 630-632.

314. Komitopoulou E. Oxidation-reduction potential regulates RpoS levels in Salmonella typhimurium / E. Komitopoulou, N. J. Bainton, M. R. Adams // J. Appl. Microbiol. 2004. - V. 96. - No. 2. - P. 271-278.

315. Koo M. S. A reducing system of the superoxide sensor SoxR in Escherichia coli / M. S Koo, J. H. Lee, S. Y. Rah, W. S. Yeo, J. W. Lee, K. L. Lee, Y. S. Koh, S. O. Kang, J. H. Roe // EMBO J. 2003. - V. 22. -No. 11. - P. 26142622.

316. Koprowski P. Glutathione (GSH) reduces the open probability of mechanosensitive channels in Escherichia coli protoplasts / P. Koprowski, A. Kubalski // Eur. J. Physiol. 1999. - V. 438. - P. 361-364.

317. Kornitzer D. Modes of regulation of ubiquitin-mediated protein degradation / D. Kornitzer, A. Ciechanover // J. Cell. Physiol. 2000. - V. 182. -P. 1-11.

318. Kosower E. M. Glutathione VII. Differentiation among substrates by the thiol-oxidizing agent, diamide / E. M. Kosower, W. Correa, B. J. Kinon, N. S. Kosower // Biochim. Biophys. Acta. 1971. - V. 264. - P. 39-44.

319. Kosower N. S. The glutathione status of cells / N. S. Kosower, E. M. Kosower // Internat. Rev. Cytol. 1978. - V. 54. - P. 109-160.

320. Krause G. Mimicking the active site of protein disulfide-isomerase by substitution of proline 34 in Escherichia coli thioredoxin / G. Krause,

321. J. Lundstrom, J. L. Barea, C. Pueyo, A. Holmgren // J. Biol. Chem. 1991. - V. 266.-P. 9494-9500.

322. Krishna M. Nitroxides as antioxidants / M. Krishna, A. Samuni // Methods Enzymol. 1994. -V. 234. - P. 580-589.

323. Kroll R. G. The role of potassium transport in the generation of a pH gradient in Escherichia coli / R. G. Kroll, I. R. Booth // Biochem. J. 1981. -V. 198.-P. 691-698.

324. Kroll R. G. The relationship between K+ transport, pH and pHj in Escherichia coli / R. G. Kroll, I. R. Booth // J. Biochem. 1983. - V. 216. -P. 709-716.

325. Kugelman A. y-glutamyl transpeptidase is increased by oxidative stress in rat alveolar L2 epithelial cells / A. Kugelman, H. A. Choy, R. Liu, M. M. Shi, E. Gozal, H. J. Forman // Am. J. Respir. Cell. Mol. Biol. 1994. - V. 11. - P. 586592.

326. Kumar J. K. Proteomic analysis of thioredoxin-targeted proteins in Escherichia coli / J. K. Kumar, S. Tabor, C. C. Richardson // Proc. Natl. Acad. Sci. USA.-2004.-V. 101.-No. 11. P. 3759-3764.

327. Kurosawa K. Transport of glutathione across mitochondrial membranes / K. Kurosawa, N. Hayashi, N. Sato, T. Kamada, K. Tagawa // Biochem. Biophys. Res. Commun. 1990. - V. 167. - P. 367-372.

328. Kwon Y.W. Redox regulation of cell growth and cell death / Y.W. Kwon, H., Masutani, H. Nakamura, Y. Ishii, J. Yodoi // J. Biol. Chem. 2003. - V. 384. -No. 7.-P. 991-996.

329. Lambert L. A. Proteins induced in Escherichia coli by benzoic acid / L. A. Lambert, K. Abshire, D. Blankenhorn, J. L. Slonczewski // J. Bacteriol. 1997. - V. 179. - No. 23. - P. 7595-7599.

330. Lappartient A. Demand driven control of root ATP sulfurilase activity and SO42" uptake in intact conola / A. Lappartient, B. Touraine // Plant Physiol. — 1996.-V. 111.-P. 147-157.

331. Lash L. H. Exogenous glutathione protects intestinal epithelial cells from oxidative injury / L. H. Lash, T. M. Hagen, D. P. Jones // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1986. - V. 83. - P. 4641-4645.

332. Latinwo L. M. Effect of intracellular glutathione on sensitivity of Escherichia coli to mercury and arsenite / L. M. Latinwo, C. Donald, C. Ikediobi,

333. S. Silver // Biochem. Biophys. Res. Commun. 1998. - V. 242. - P. 67-70.

334. Lawley P. D. Methylation of deoxyribonucleic acid in cultured mammalian cells by N-methyl-A^-nitro-TV-nitrosoguanidine / P. D. Lawley, C. J. Thatcher // Biochem. J. 1970. - V. 116. - P. 693-707.

335. Lee J. Isolation, expression, and regulation of the pgr7+gene encoding glutathione reductase absolutely required for the growth of Schizosaccaromyces pombe / J. Lee, I. W. Dawes, J. H. Roe // J. Biol. Chem. 1997. - V. 272. -P. 23042-23049.

336. Lee K. J. Abnormal proteins as the trigger for the induction of stress responses: heat, diamide, and sodium arsenite / K. J. Lee, G. M. Hahn // J. Cell. Physiol. 1988. -V. 136.-P. 411-420.

337. Lee S. J. High cell-density culture of Escherichia coli / S. J. Lee // Trends Biotechnol. 1996. -V. 14. - P. 98-105.

338. Lee S. J. Signal transduction between a membrane-bound transporter, PtsG, and a soluble transcription factor, Mlc of Escherichia coli / S. J. Lee, W. Boos, J. P. Bouche, J. Plumbridge // EMBO J. 2000. - V. 19. - P. 5353-5361.

339. Leier I. ATP-dependent glutathione disulphide transport by the MRPgene-encoding conjugate export pump / I. Leier, G. Jedlitschky, U. Buchholz, M. Center, S. P. C. Cole, R. G. Deeley, D. Keppler / Biochem. J. 1996. - V. 314. -P. 433-437.

340. Lennon B. W. Twists in cataysis: alternating conformations of Escherichia coli thioredoxin reductase / B. W. Lennon, C. H. Jr. Williams, M. L. Ludwig // Science. 2000. - V. 289. - P. 1190-1194.

341. Levine R. L. Turnover of bacterial glutamine synthetase: oxidative ^ inactivation precedes proteolysis / R. L. Levine, C. N. Oliver, R. M. Fulks, E. R.

342. Stadtman // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1981. - V. 78. - P. 2120-2124.

343. Li L. Identification of glutathione as a driving force and leukotriene C4 as a substrate for Oatpl, the hepatic sinusoidal organic solute transporter / L. Li, N. Ballatori, T. K. Lee, R. J. Meier// J. Biol. Chem. 1998. - V. 273. - P. 1618416191.

344. Li L. Oatp2 mediates bidirectional organic solute transport: a role forintracellular glutathione / L. Li, P. J. Meier, N. Ballatori // Mol. Pharmacol. -2000.-V. 58.-P. 335-340.

345. Li Y. Glutathione protects Lactococcus lactis against oxidative stress / Y. Li, J. Hugenholtz, T. Abee, D. Molenaar // Appl. Environ. Microbiol. 2003. -V. 69. - No. 10. - P. 5739-5745.

346. Li Y. Z. Ionic regulation of MscK, a mechanosensitive channel from Escherihia coli / Y. Z. Li, P. C. Moe, S. Chandrasekaran, I. R. Booth, P. Blount // EMBO J. 2002. - V. 21.-P. 5323-5330.

347. Li Z. S. The yeast cadmium factor protein (YCF1) is a vacuolar glutathione S-conjugate pump / Z. S. Li, M. Szczypka, Y. P. Lu, D. J. Thiele, P. A. Rea // J. Biol. Chem. 1996. - V. 271. - P. 6509-6517.

348. Lillig C. H. New thioredoxins and glutaredoxins as electron donors of 3"-phosphoadenylylsulfate reductase / C. H. Lillig, A. Prior, J. D. Schwenn, F. Aslund, D. Ritz // J. Biol. Chem. 1999. - V. 274. - P. 7695-7698.

349. Lim C. J. Cloning and nucleotide sequence of the trxA gene of Escherichia coli K-12 / C. J. Lim, D. Geraghty, J. A. Fuchs // J. Bacteriol. 1985. - V. 163.-P. 311-316.

350. Lin J. Comparative analysis of extreme acid survival in Salmonella typhimurium, Shigella flexnery, and Escherichia coli / J. Lin, I. S. Lee, J. Frey, J. L. Slonczewski, J. W. Foster // J. Bacteriol. 1995. - V. 177. - No. 14. -P. 4097-4104.

351. Liochev S. I. Fumarase C, the stable fumarase of Escherichia coli, is controlled by the soxRS regulon / S.I. Liochev, I. Fridovich // Proc. Natl. Acad. Sei. USA. 1992. - V. 89. - P. 5892-5896.

352. Liochev S. I. Modulation of the fumarases of Escherichia coli in response to oxidative stress / S. I. Liochev, I. Fridovich // Arch. Biochem. Biophys. — 1993. -V. 301.-P. 379-384.

353. Liochev S. I. The role of superoxide in the production of hydroxyl radical: in vitro and in vivo / S. I. Liochev, I. Fridovich // Free Radic. Biol. Med. — 1994. — V. 16.-P. 29-33.

354. Liu B. Glutathione regulation of neutral sphingomyelinase in tumor necrosis factor-alpha-induced death / B. Liu, N. Andrieu-Abadie, T. Levade, P. Zhang, L. M. Obeid, Y. A. Hannun // J. Biol. Chem. 1998. - V. 273. -P. 11313-11320.

355. Liu R. M. Quinones increase gamma-glutamyl transpeptidase expression by multiple mechanisms in rat lung epithelial cells / R. M. Liu, M. M. Shi, C. Giulivi, H. J. Forman // Am. J. Physiol. Lung Cell Mol. Physiol. 1998. - V. 18. -P. L330-L336.

356. Loewen P. Identification of a coenzyme A-glutathione disulfide (DSI), a modified coenzyme A disulfide (DAII), a NADH-dependent coenzyme A-glutathione disulfide reductase in E. coli / P. Loewen // Can. J. Biochem. — 1977. — V. 55.-P. 1019-1027.

357. Loewen P. C. Levels of coenzyme A glutathione mixed disulfide in Escherichia coli / P. C. Loewen // Can. J. Biochem. - 1978. - V. 56. - P. 753-759.

358. Loewen P. C. Levels of glutathione in Escherichia coli / P. C. Loewen // Can. J. Biochem. 1979. - V. 57. - P. 107-111.

359. Loewen P. Probing the structure of catalase HPII of Escherichia coli a review / P. Loewen // Gene. - 1996. - V. 179. - P. 39-44.

360. Loewen P. Regulation in the rpoS regulon of Escherichia coli / P. Loewen, B. Hu, J. Strutinsky, R. Sparling // Can. J. Microbiol. 1998. - V. 44. - P. 707717.

361. Loewen P. Catalases HPI and HPII in Escherichia coli are induced independently / P. Loewen, J. Switala, B. L. Triggs-Raine // Arch. Biochem. Biophys. 1985. -V. 243. - P. 144-149.

362. Loewen P. Purification and characterization of catalase HPII from Escherichia coli K12 / P. Loewen, J. Switala // Biochem. Cell. Biol. — 1986. — V. 64.-P. 638-646.

363. Lou H. Chelerythrine stimulates GSH transport by rat Mrp2 (Abcc2) expressed in canine kidney cells / H. Lou, M. Ookhtens, A. Stolz, N. Kaplowitz // Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol. 2003. - V. 285. - P. G1335-G1344.t

364. Lowry O. H. Protein measurement with the Folin-phenol reagent / O. H. Lowry, N. J. Rosenbrough, A. L. Farr, R. J. Randall // J. Biol. Chem. 1951. -V. 193.-P. 263-275.

365. Lu S. C. Regulation of hepatic glutathione synthesis: current concepts and controversies / S. C. Lu // FASEB J. 1999. - V. 13. - P. 1169-1183.

366. Lu S. Regulation of glutathione synthesis / S. Lu // Curr. Top. Cell. Regul. ^ -2000.-V. 36.-P. 95-116.

367. Lu S. Hormonal regulation of hepatic GSH efflux. Studies in cultured rat hepatocytes and perfused liver / S. Lu, C. Garcia-Ruis, J. Kuhlenkamp, M. Ookhtens, M. Salas-Prato, N. Kaplowitz // J. Biol. Chem. 1990. - V. 265. -P. 16088-16095.

368. Lu S. Thiol-disulfide effects on hepatic GSH transport. Studies in cultured rat hepatocytes and perfused livers / S. Lu, J. L. Ge, H. Y. Huang, J. Kuhlenkamp, N. Kaplowitz // J. Clin. Invest. 1993. - V. 92. - P. 1188-1197.

369. Luikenhuis S. The yeast Saccharomyces cerevisiae conteins two glutaredoxin genes that are required for protection against reactive oxygen species

370. S. Luikenhuis, G. Perrone, I. W. Dawes, C. M. Grant // Mol. Biol. Cell. 1998. -V. 9. - P. 1081-1091.

371. Luli G. W. Comparison of growth, acetate production, and acetate inhibition of Escherichia coli strains in batch and fed-batch fermentations / G. W. Luli, W. R. Strohl // Appl. Environ. Microbiol. 1990. - V. 56. - No. 4. - P. 10041011.

372. Macho A. Glutathione depletion is an early event and calcium elevation is a late event of thymocyte apoptosis / A. Macho, T. Hirsch, I. Marzo, P. Marchetti,

373. B. Dallaporta, S. A. Susi, N. Zamzami, G. Kroemer // J. Immunol. 1997. - V.158.-P. 4612-4619.

374. MacMicking J. Nitric oxide and macrophage function / J. MacMicking, Q. W. Xie, C. Nathan // Ann. Rev. Immunol. 1997. - V. 15. - P. 323-350.

375. Malli R. Expression of the Kdp ATPase is consistent with regulation by turgor pressure / R. Malli, W. Epstein // J. Bacteriol. 1998. - V. 180. - P. 51025108.

376. Mallis R. J. Irreversible thiol oxidation in carbonic anhydrase III: protection by S-glutathiolation and detection in aging rats / R. J. Mallis, M. J.

377. Hamann, W. Zhao, T. Zhang, S. Hendrich, J. A. Thomas // Biol. Chem. 2002. -V. 383.-P. 649-662.

378. Manchado M. Hydrogen peroxide activates the SoxRS regulon in vivo / M. Manchado, C. Michan, C. Pueyo // J. Bacteriol. 2000. - V. 182. - P. 68426844.

379. Manchiu L. Intermediate structural states involved in MRP1- mediated drug transport / L. Manchiu, X. B. Chang, F. Buyse, Y. X. Hou, A. Gustot, J. R. Riordan, J. M. Ruysschaert // J. Biol. Chem. 2003. - V. 278. - No. 5. - P. 33473356.

380. Mannervik B. Glutathione: General Review of Mechanism of Action / B. Mannervik, I. Carlberg, K Larson // Glutathione: chemical, biochemical and medical aspects. Parts A, B / N.Y., 1989. P. 476-516.

381. Marrs K. A. The functions and regulation of glutathione S-transferases in plants / K. A. Marrs // Annu. Rev. Plant Physiol. Plant Mol. Biol. 1996. - V. 47. -P. 127-158.

382. Marshall H. E. Nitrosation and oxidation in the regulation of gene expression / H. E. Marshall, K. Merchant, J. S. Stamler // FASEB J. 2000. -V. 14.-P. 1889-1900.

383. Martensson J. High affinity transport of GSH is part of multicomponent system essential for mitochondria function / J. Martensson, C. K. Lai, A Meister // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1990. - V. 87. - P. 7185-7189.

384. Martin J. L. Crystal structure of the DsbA protein required for disulphide bond formation in vivo / J. L. Martin, J. C. Bardwell, J. Kuriyan // Nature. 1993. -V. 365.-P. 464-468.

385. Martin J. L. Thioredoxin a fold for all reasons / J. L. Martin // Structure. - 1995. — V. 3. — P. 245-250.

386. Martinez A. Mutagenicity of thiol compounds in Escherichia coli WP2 tester strain IC203, deficient in OxyR: effects of S9 fractions from rat liver and kidney / A. Martinez, A. Urios, M. Blanco // Mutation Res. 1999. - V. 446. -P. 205-213.

387. Masuda N. Regulatory network of acid resistance genes in Escherichia coli / N. Masuda, G. M. Church // Mol. Microbiol. 2003. - V. 48. - No. 3. - P. 699-712.

388. Mata A. M. Purification by affinity chromatography of glutathione reductase (EC 1.6.4.2.) from Escherichia coli and characterization of such enzyme / A. M. Mata, M. C. Pinto, J. Lopez-Barea // Z. Naturforsch. 1984. - V. 39. -P. 908-915.

389. Matsuda K. Crystal structure of glutathione synthetase at optimal pH: Domen architecture and structural similarity with other proteins / K. Matsuda, K. Mizuguchi, T. Nishioka, H. Kato, N. Go, J Oda // Protein Engineer. 1996.1. V. 9.-P. 1083-1092.

390. Matsumaru K. Mechanisms for sensitization to TNF-induced apoptosis 0 by glutathione depletion in murine hepatocytes / K. Matsumaru, C. Ji, N.

391. Kaplowitz // Hepatology. 2003. - V. 37. - No. 6. - P. 1425-1434.

392. Matsumoto Y. Autogenous regulation of the gene for transcription termination factor RHO in Escherichia coli: localization and function of its attenuators / Y. Matsumoto, K. Shigesada, M. Hirano, M. Imai // J. Bacteriol. — 1986.-V. 166.-P. 945-958.

393. McCarthy A. A. Crystal structure of the protein disulfide bond isomerase, DsbC, from Escherichia coli / A. A. McCarthy, P. W. Haebel, A. Torronen, V. Rybin, E. N. Baker, P. Metcalf// Nat. Struct. Biol. 2000. - V. 7. - P. 196-199.

394. McCormic M. L. Endogenous superoxide dismutase levels regulate iron-dependent hydroxyl radical formation in Escherichia coli exposed to hydrogen peroxide / M. L. McCormic, G. R. Buettner, B. E. Britigan // J. Bacteriol. 1998. -V. 180.-P. 622-625.

395. McDougald D. Defences against oxidative stress during starvation inbacteria / D. McDougald, L. Gong, S. Srinivasan, E. Hild, L. Thompson, K. Takayama, S. A. Rice, S. Kjelleberg // J. Gen. Mol. Microbiol. 2002. - V. 81. -P. 3-13.

396. McLaggan D. Analysis of the kefA2 mutation suggests that KefA is a cation-specific channel involved in osmotic adaptation in Escherichia coli /

397. D. McLaggan, M. A. Jones, G. Gouesbet, N. Levina, S. Lindey, W. Epstein, I. R. Booth//Mol. Microbiol.-2002.-V. 43.-P. 521-536.

398. McLaggan D. Involvement of y-glutamyl peptides in osmoadaptation of

399. Escherichia coli / D. McLaggan, T. M. Logan, D. G. Lynn, W. Epstein // J. Bacteriol.- 1990.-V. 172. P. 3631-3636.

400. McLaggan D. Interdependence of K+ and glutamate accumulation during osmotic adaptation in Escherichia coli / D. McLaggan, J. Naprstek, E. T. Buurman, W. Epstein // J. Biol. Chem. 1994. - V. 269. - P. 1911 -1917.

401. McLaggan D. Glutathione-dependent conversion of N-ethylmaleimide to ^ the maleamic acid by Escherichia coli: an intracellular detoxification process /

402. D. McLaggan, H. Rufino, M. Jaspars, I. R. Booth // Appl. Environ. Microbiol. — 2000.-V. 66.-P. 1393-1399.

403. Meister A. Possible relation of the y-glutamyl cycle to amino acid and peptide transport in microorganisms / A. Meister // Microorganisms and Nitrogen Sourses /N.Y.: John Wiley $ Sons Ltd., 1980. P. 493-509.

404. Meister A. New aspects of glutathione biochemistry and transport -selective alteration of glutathione metabolism / A. Meister // Nut. Rev. 1984. — V. 42.-P. 397-410.

405. Meister A. Glutathione metabolism and its selective modification / * A. Meister//J. Biol. Chem. -1988a. -V. 263. -P. 17205-17208.

406. Meister A. Glutathione / A. Meister // The Liver: Biology and Pathobiology / N.Y.: Raven Press, 1988b. P. 401-417.

407. Meister A. A Brief History of Glutathione and Survey of Its Metabolism and Functions / A. Meister // Glutathione: chemical, biochemical and medical aspects. Parts A, B //N.Y., 1989. P. 1-48.

408. Meister A. Glutathione I A. Meister, M. E. Anderson II Ann. Rev. f, Biochem. 1983. - V. 52. - P. 711-760.

409. Meister A. Intracellular cysteine and glutathione delivery systems / A. Meister, M. E. Anderson, O. Hwang // J. Am. Coll. Nutr. 1986. - V. 5. -P. 137-151.

410. Meister A. Glutathione and related y-glutamyl compounds: Biosynthesis and utilization / A. Meister, S. S. Tate // Ann. Rev. Biochem. 1976. - V. 45. -P. 559-604.

411. Meredith M. J. Expression of BCL-2 increases intracellular glutathione by inhibiting methionine-dependent GSH efflux / M. J. Meredith, C. L. Cusick,

412. S. Soltaninassab, K. S. Sekhar, S. Lu, M. L. Freeman // Biochem. Biophys. Res. Commun. 1998. - V. 248. - P. 458-463.

413. Messner K. R. Mechanism of superoxide and hydrogen peroxide formation by fumarate reductase, succinate dehydrogenase, and aspartate oxidase / K. R. Messner, J. A. Imlay // J. Biol. Chem. 2002. - V. 277. - P. 42563-42571.

414. Meury J. Immediate and transient inhibition of the respiration of

415. Escherichia coli under hyperosmotic shock / J. Meury // FEMS Microbiol. Lett. — 1994. V. 121. - No. 3. - P. 281-286.

416. Meury J. Opening of potassium channels in Escherichia coli membranes by thiol reagents and recovery of potassium tightness / J. Meury, S. Lebail, A. Kepes // Eur. J. Biochem. 1980. - V. 113. - P. 33-38.

417. Meury J. The regulation of potassium fluxes for the adjustment and maintenance of potassium levels in Escherichia coli / J. Meury, A. Kepes // Eur. J. Biochem.-1981.-V. 119.-P. 165-170.

418. Meury J. Glutathione and the gated potassium channels of Escherichiacoli / J. Meury, A. Kepes // EMBO J. 1982. - V. 1. - P. 339-343.

419. Meury J. Potassium ions and changes in bacterial DNA supercoiling under osmotic stress / J. Meury, M. Kohiyama // FEMS Microbiol. Lett. 1992. - V. 99. -P. 159-164.

420. Meury J. A high-affinity site for glutathione in the cytoplasm of Escherichia coli and its possible role in potassium retention / J. Meury, A. Robin // Eur. J. Biochem. 1985.-V. 148.-P. 113-118.

421. Meury J. Glutathione-gated K+ channels of Escherichia coli carry out K+ efflux controlled by the redox state of the cell / J. Meury, A. Robin // Arch. Microbiol. 1990. -V. 154. - P. 475-482.

422. Michan C. In vivo transcription of the Escherichia coli oxyR regulon as a function of growth phase and in response to oxidative stress / C. Michan, M. Manchado, G. Dorado, C. Pueyo // J. Bacteriol. 1999. - V. 181. - P. 27592764.

423. Mihm S. Modulation of transcription factor NF-kB activity by intracellular glutathione levels and by variations of the extracellular cysteine supply / S. Mihm, D. Galter, W. Droge // FASEB J. 1995. - V. 9. - P. 246-252.

424. Miller J. H. Experiments in molecular genetics / J. H. Miller. Cold Spring Harbor: Cold Spring Harbor Laboratory Press, 1972.

425. Miller P. Overlaps and parallels in the regulation of intrinsic multiple-antibiotic resistance in Escherichia coli / P. Miller, M. Sulavik // Mol. Microbiol. — 1996.-V.21.-P. 441-448.

426. Miller S. Mutations in the glutathione-gated KefC K+ efflux system of Escherichia coli that cause constitutive activation / S. Miller, R. M. Douglas, P. Carlet, I. R. Booth // J. Biol. Chem. 1997. - V. 272. - P. 24942-24947.

427. Miranda-Vizuete A. Cloning, expression, and characterization of a novel Escherichia coli thioredoxin / A. Miranda-Vizuete, A. E. Damdimopoulos, J. A. Gustafsson, G. Spyrou // J. Biol. Chem. 1997. - V. 272. - P. 30841-30847.

428. Miranda-Vizuete A. Human mitochondrial thioredoxin reductase cDNA cloning, expression and genomic organization / A. Miranda-Vizuete, A. E. Damdimopoulos, J. R. Pedrajas, J. A. Gustafsson, G. Spyrou // Eur. J. Biochem. -1999.-V. 261.-P. 405-412.

429. Mirkovic N. Resistance to radiation-induced apoptosis in BCL-2 expressing cells is reversed by depleting cellular thiols / N. Mirkovic, D. W. Voehringer, M. D. Story, D. J. McConkey, T. J. McDonnel, R. E. Meyn // Oncogene.-1997.-V. 15.-P. 1461-1470.

430. Misra K. Glyoxalasa III from Escherichia coli: a single novel enzyme for the conversion of methylglyoxal into D-l acetate without reduced glutathione / K. Misra, A. B. Banjerjee, S. Ray, M. Ray // Biochem. J. 1995. - V. 305. -P. 999-1003.

431. Missiakas D. The Escherichia coli dsbC (xprA) gene encodes a periplasmic protein involved in disulfide bond formation / D. Missiakas, C.

432. Geogopoulos, S. Raina // EMBO J. 1994. - V. 13. - P. 2013-2020.

433. Missiakas D. Protein folding in the bacterial periplasm / D. Missiakas, S. Jlaina // J. Bacteriol. 1997a. - V. 179. - P. 2465-2471.

434. Missiakas D. Protein misfolding in the cell envelope of Escherichia coli: New signaling pathways / D. Missiakas, S. Raina // Trends Biochem. Sci. 1997b. -V. 22.-No. 2.-P. 59-63.

435. Mitchell J. B. Thiols, thiol depletion and thermosensitivity / J. B. Mitchell, A. Russo // Radiat. Res. 1983. - V. 95. - P. 471-485.

436. Mitomo K. Two different cellular redox systems regulate the DNA-binding activity of the p50 subunit of NF-kB in vitro / K. Mitomo, K. Nakayama, K. Fujimoto, X. Sun, S. Seki, K. Yamamoto // Gene 1994. - V. 145. - P. 197203.

437. Mittur A. V. Radiation inactivation studies of hepatic sinusoidal reducedglutathione transport system / A. V. Mittur, N. Kaplowitz, E. S. Kempner, M. Ookhtens // Biochim. Biophys. Acta. 2000. - V. 1464. - P. 207-218.

438. Mittur A. The thiol sensitivity of glutathione transport in sidedness-sorted basolateral liver plasma membrane and in Oatp 1 -expressing HeLa cell membrane / A. Mittur, A. W. Wolkoff, N. Kaplowitz / Mol. Pharmacol. 2002. - V. 61. -P. 425-435.

439. Mnatsakanyan N. The number of accessible SH groups in Escherichia coli membrane vesicles is increased by ATP or by formate / N. Mnatsakanyan, A.

440. Poladyan, K. Bagramyan, A. Trchounian // Biochem. Biophys. Res. Com. — 2003.-V. 308.-P. 655-659.

441. Mohamed H. E. The protective effect of glutathione administration on adriamycin-induced acute cardiac toxicity in rats / H. E. Mohamed, S. E. ElSwefy, H. H. Hagar// Pharmacol. Res. 2000. - V. 42. - No. 2. - P. 115-121.

442. Mohazzab H. K. M. Properties of a superoxide anion-generating microsomal NADH oxidoreductase, a potential pulmonary artery P02 sensor / H. K. M. Mohazzab, M. S. Wolin // Am. J. Physiol. 1994. - V. 267. - P. L823-L831.

443. Mohn G. R. Cellular glutathione content and sensitivity to alkyl-nitrosoguanidine-induced lethality and mutagenesis in Esccherichia coli K-12 / G. R. Mohn, P. de Knijff, A. Baars // Mutation Res. 1988. - V. 11. - P. 25-31.

444. Mossner E. Characterization of Escherichia coli thioredoxin variants mimicking the active-sites of other thiol/disulfide oxidoreductases / E. Mossner, M. Huber-Wunderlich, R. Glockshuber // Protein Sei. 1998. - V.l.- P. 12331244.

445. Muffler A. Post-transcriptional osmotic regulation of the gs subunit RNA polymerase in Escherichia coli / D. D. Trauisen, R. Lange, R. J. Hengge-Aronis // Bacteriol.-1996.-V. 178.-P. 1607-1613.

446. Mukhopadhyay S. Induction of Escherichia coli hydroperoxidase I by acetate and other weak acids / S. Mukhopadhyay, H. E. Schellhorn // J. Bacteriol. — 1994.-V. 176.-No. 8.-P. 2300-2307.

447. Müller E. G. D. A glutathione reductase mutant of yeast accumulates high levels of oxidized glutathione and requires thioredoxin for growth / E. G. D. Müller//Mol. Biol. Cell. 1996.-V. 7.-P. 1805-1813.

448. Muller E. G. Thioredoxin is essential for photosynthetic growth. The thioredoxin m gene of Anacystis nidulans / E. G. Muller, B. B. Buchanan // J. Biol. Chem.- 1989.-V. 264.-P. 4008-4014.

449. Muller F. Virological and immunological effects of antioxidant treatment in patients with HIV infection / A. M. Svardal, I. Nordoy, R. K. Berge, P. Aukrust, S. S. Froland // Eur. J. Clin. Invest. 2000. - V. 30. - No. 10. - P. 905-914.

450. Munro A. The cloning and DNA sequence of the gene for the glutathione-regulated potassium-efflux system KefC of Escherichia coli / A. Munro, G. Y. Ritchie, A. J. Lamb, R. M. Douglas, I. R. Booth // Mol. Microbiol. 1991. - V. 5. -P. 607-616.

451. Munro G. F. Dependence of the putrescine content of Escherichia coli on the osmotic strength of the medium / G. F. Munro, K. Hercules, J. Morgan, W. Sauerbier // J. Biol. Chem. 1972. - V. 247. - P. 1272-1280.

452. Murata H. Glutaredoxin exerts an antiapoptotic effect by regulating the redox state of Akt / H. Murata, Y. Ihara, H. Nakamura, J. Yodoi, K. Sumikawa, T. Kondo // J. Biol. Chem. 2003. - V. 278. - No. 50. - P. 50226-50233.

453. Murata K. Excretion of glutathione by methylglyoxal-resistent E. coli / K. Murata, K. Tani, J. Kato, I. Chibata // J. Gen. Microbiol. 1980. - V. 120. -P. 515-517.

454. Murata K. Isolation of Escherichia coli B mutant deficient in glutathione biosynthesis / K. Murata, K. Tani, J. Kato, I. Chibata // Agric. Biol. Chem. 1981. -V. 45.-P. 2131-2132.

455. Murata K. Overproduction of glutathione and its derivatives by genetically engineered microbial cells // K. Murata, A. Kimura // Biotech. Adv. — 1990.-V. 8.-P. 59-96.

456. Mustachich D. Thioredoxin reductase / D. Mustachich, G. Powis // Biochem. J. 2000. - V. 346. - P. 1-8.

457. Nakamura H. Redox regulation of cellular activation / H. Nakamura, K. Nakamura, J. Yodoi // Annu. Rev. Immunol. 1997. - V. 15. - P. 351-369.

458. Nakayama R. Leakage of glutathione from bacterial cells caused by inhibition of y-glutamyltranspeptidase / R. Nakayama, H. Kumagai, T. Tochikura // Appl. Environ. Microbiol. 1984a. - V. 47. - P. 653-657.

459. Nakayama R. Purification and properties of y-glutamyltranspeptidase from Proteus mirabilis / R. Nakayama, H. Kumagai, T. Tochicura // J. Bacteriol. -1984b.-V. 160.-P. 341-346.

460. Navarro F. The cyanobacterial thioredoxin gene is required for both photoautotrophic and heterotrophic growth / F. Navarro, F. J. Florencio // Plant Physiol.-1996.-V. 111.-P. 1067-1075.

461. Ness L. S. Different foci for the regulation of the activity of the KefB and KefC glutathione-gated K+ efflux systems / L. S. Ness, I. R. Booth // J. Biol. Chem. 1999. - V. 274. - P. 9524-9530.

462. Newton G. L. Mycothiol biochemistry / G. L. Newton, R. C. Fahey // Arch. Microbiol. 2002. - V. 178. - P. 388-394.

463. Newton G. L. y -glutamylcysteine and thiosulfate are the major low-molecular-weight thiols in halobacteria / G. L. Newton, B. Javor // J. Bacteriol. -1985.-V. 161.-P. 438-441.

464. Nguyen V. T. Protein denaturation during heat shock and related stress / V. T. Nguyen, M. Morange, O. Bensaude // J. Biol. Chem. 1989. - V. 264. -P. 10487-10492.

465. Niederhoffer E. C. Control of Escherichia coli superoxide dismutase (sodA and sodB) genes by the ferric uptake regulation (fur) locus / E. C. Niederhoffer, C. M. Naranjo, K. L. Bradley, J. A. Fee // J. Bacteriol. 1990. - V. 172.-P. 1930-1938.

466. Nikaido H. Multidrug efflux pumps of gram-negative bacteria / H. Nikaido // J. Bacteriol. 1996. - V. 178. - No. 20. - P. 5853-5859.

467. Noctor G. Glutathione: biosynthesis, metabolism and relationship to stress tolerance explored in transformed plants / G. Noctor, A. M. Arisi, L. Jouanin, K. J. Kunert, H. Rennenberg, H. Foyer // J. Exp. Botan. 1998. - V. 49. - P. 623-647.

468. Noctor G. Interactions between biosynthesis, compartmentation and transport in the control of glutathione homeostasis and signalling / G. Noctor, L. Gomes, H. Vanacker, C. H. Foyer // J. Exp. Botany. 2002. - V. 53. - No. 372. -P. 1283-1304.

469. Noronha S. B. Investigation of the TCA cycle and the glyoxylate shunt in Escherichia coli BL21 and JM109 using (13) C-NMR/MS / S. B. Noronha, H. J. Yeh, T. F. Spande, J. Shiloach // Biotechnol. Bioeng. 2000. - V. 68. -P. 316-327.

470. Nunoshiba T. Roles of nitric oxide in inducible resistance of Escherichia coli to activated murine macrophages / T. Nunoshiba, T. DeRojas-Walker, S. R. Tannenbaum, B. Demple // Infect. Immun. 1995. - V. 63. - P. 794-798.531.

471. Nunoshiba T. Negative autoregulation by the Escherichia coli SoxS protein: a dampening mechanism for the soxRS redox stress response / T. Nunoshiba, E. Hidalgo, B. Demple // J. Bacteriol. 1993. - V. 175. - P. 74927494.

472. Nygren H. Immunoelectron microscopic localization of glutaredoxin and thioredoxin in Escherichia coli cells / H. Nygren, B. Rozell, A. Holmgren, H. A. Hansson//FEBS Lett.-1981.-V. 133.-P. 145-150.

473. Obin M. Redox regulation of ubiquitin-conjugating enzymes: mechanistic insights using the thiol-specific oxidant diamide / M. Obin, F. Shang, X. Gong, G. Handelman, J. Blumberg, A. Taylor // FASEB J. 1998. - V. 12. - P. 561-569.

474. Ohwada T. An immediate and steep increase in ATP concentration in response to reduced turgor pressure in Escherichia coli B / T. Ohwada, S. Sagisaka //Arch. Biochem. Biophys. 1987. - V. 259.-No. l.-P. 157-163.

475. Oktyabrsky O. N. Dynamics of redox potential in bacterial cultures growing in media containing different sources of carbon, energy and nitrogen / O. N. Oktyabrsky, G. V. Smirnova // Acta Biotechnol. 1989. - V. 9. - P. 203209.

476. Oktyabrsky O. N. Changes in intracellular potassium and thiol levels in Escherichia coli K12 under various stresses / O. N. Oktyabrsky, G. V. Smirnova // Biochem. Mol. Biol. Internat. 1993a. - V. 30. - No. 2. - P. 377-383.

477. Oktyabrsky O. N. Changes in redox potential of Escherichia coli culture and in extracellular glutathione status under osmotic shock / O. N. Oktyabrsky, G. V. Smirnova // Bioelectrochem. Bioenerg. 1993b. - V. 32. - P. 287-294.

478. Oktyabrsky O. N. Ferricyanide reduction by Escherichia coli cells: probable contribution of low molecular weight thiols / O. N. Oktyabrsky, G. V., Smirnova, E. V. Kuznetsova // Bioelectrochem. Bioenerg. 1993. - V. 326. -P. 267-285.

479. Ondarza R. N. Enzyme regulation by biological disulfides / R. N. Ondarza // Biosci. Rep. 1989. - V. 9. - P. 593-604.

480. Ookhtens M. Sinusoidal efflux of glutathione in the perfused rat liver / M. Ookhtens, C. Corvasce, K. Hobdy, T. Y. Aw, N. Kaplowitz // J. Clin. Invest. -1985.-V. 75.-P. 258-265.

481. Ookhtens M. Developmental changes in plasma thiol-disulfide turnover in rats: a microcompartmental approach / M. A. Ookhtens, V. Mittur // Am. J. Physiol. 1994. - V. 267. - P. R415-R425

482. Ostrovsky D. A new cyclopyrophosphate as a bacterial antistressor? / D. Ostrovsky, I. Shipanova, L. Sibeldina, A. Shashkov, E. Kharatian, I. Malyarova, G. Tantsyrev // FEBS Lett. 1992. - V. 298. - P. 159-161.

483. Owens R. A. Export of glutathione by some widely used Salmonella typhimurium and Escherichia coli strains / R. A. Owens, P. E. Hartman // J. Bacteriol. 1986a. — V. 168.-P. 109-114.

484. Owens R. A. Glutathione: a protective agent in Salmonella typhimurium — and Escherichia coli as measured by mutagenicity and by growth delay assays / R. A. Owens, P. E. Hartman // Environ. Mutagen. 1986b. - V. 8. - P. 659-673.

485. Paget M. S. B. Thiol-based regulatory switches / M. S. B. Paget, M. J. Buttner// Annu. Rev. Genet. -2003. V. 37. - P. 91-121.

486. Paolicchi A. Glutathione catabolism as a signaling mechanism / A. Paolicchi, S. Dominici, L. Pieri, E. Maellaro, A. Pompella // Biochem. Pharmacol. 2002. - V. 64. - P. 1027-1035.

487. Park S. Hight levels of intracellular cysteine promote oxidative DNA damage by driving the Fenton reaction / S. Park, J.A. Imlay // J. Bacteriol. 2003. -V. 185.-P. 1942-1950.

488. Park Y. K. Internal pH crisis, lysine decarboxylase and the acid tolerance response of Salmonella typhimurium / Y. K. Park, B. Bearson, S. H. Bang, I. S. Bang, J. W. Faster // Mol. Microbiol. 1996. - V. 20. - No. 3. - P. 605-611.

489. Parry J. Identification of a CysB-regulated gene involved in glutathione transport in Escherichia coli / J. Parry, D. P. Clark // FEMS Microbiol. Lett. -2002.-V. 209.-P. 81-85.

490. Pasternak C. Thioredoxin is essential for Rhodobacter sphaeroides growth by aerobic and anaerobic respiration / C. Pasternak, K. Assemat, J. D. Clement-Metral, G. Klug // Microbiology. 1997. - V. 143. - P. 83-91.

491. Pastori G. M. Common components, networks, and pathways of crosstolerance to stress. The central role of "redox" and abscisic acid-mediated controls / G. M. Pastori, C. H. Foyer // Plant Physiol. 2002. - V. 129. - P. 460-468.

492. Penninckx M. J. On the role of glutathione in microorganisms / M. J. Penninckx, C. J. Jaspers // Bull. LTnst. Pasteur. 1982. -V. 80. - P. 291-301.

493. Perham R. N. Glutathione reductase from Escherichia coli: mutation, cloning and sequence analysis of the gene / R. N. Perham // Biochem. Soc. Trans. 1987.-V. 15.-P. 730-733.

494. Perito B. Molecular cloning and overexpression of a glutathione transferase gene from Proteus mirabilis / B. Perito, N. Allocati, E. Casalone, M. Masulli, B. Dragani, M. Polsinelli, A. Aceto, C. D. Ilio // Biochem. J. 1996. - V. 318.-P. 157-162.

495. Phadtare S. Role CspC and CspE in regulation of expression of RpoS and UspA, the stress response proteins in Escherichia coli / S. Phadrate, M. Inouye // J. Bacteriol. -2001.- V. 183.-P. 1205-1214.

496. Phadtare S. The nucleic acid melting activity of Escherichia coli CspE is critical for transcription antitermination and cold acclimation of cells / S. Phadtare, M. Inouye, K. Severinov // J. Biol. Chem. 2002. - V. 277. - P. 7239-7245.

497. Polen T. DNA Microarray analyses of the long-term adaptive response of Escherichia coli to acetate and propionate / T. Polen, D. Rittmann, V. F. Wendisch, H. Sahm // Appl. Environ. Microbiol. 2003. - V. 69. - No. 3. -P. 1759-1774.

498. Pomposiello P. J. Genome-wide transcriptional profiling of the Escherichia coli responses to superoxide stress and sodium salicylate / P. J. Pomposiello, M. H. J. Bennik, B. Demple // J. Bacteriol. 2001a. - V. 183. - P. 3890-3902.

499. Pomposiello P. J. Redox-operated genetic switches: the SoxR and OxyR transcriptional factors / P. J. Pomposiello, B. Demple // Trends Biotechnol. — 2001b.-V. 19.-P. 109-114.

500. Pomposiello P. J. Global adjustment of microbial physiology during free radical stress / P. J. Pomposiello, B. Demple // Adv. Microb. Physiol. 2002. -V. 46.-P. 319-341.

501. Ponce E. Effect of growth rate reduction and genetic modifications on acetate accumulation and biomass yield in Escherichia coli / E. Ponce // J. Biosci. Bioeng. 1999. -V. 87. - No. 6. - P. 775-780.

502. Potamitou A. Protein levels of Escherichia coli thioredoxins and glutaredoxins and their relation to null mutants, growth phase, and function / A. Potamitou, A. Holmgren, A. Vlamis-Gardikas // J. Biol. Chem. 2002a. -V. 277.-P. 18561-18567.

503. Potamitou A. Expression of Escherichia coli glutaredoxin 2 is mainly regulated by ppGpp and gs / A. Potamitou, P. Neubauer, A. Holmgren, A. Vlamis-Gardikas // J. Biol. Chem. 2002b. - V. 277. - No. 20. - P. 17775-17780.

504. Prinz W. A. The role of the thioredoxin and glutaredoxin pathways in reducing protein disulfide bonds in Escherichia coli cytoplasm / W. A. Prinz, F. Aslund, A. Holmgren, J. Beckwith // J. Biol. Chem. 1997. - V. 272. -P. 15661-15667.

505. Privalle C. T. Induction of superoxide dismutases in Escherichia coli by heat shock / C. T. Privalle, I. Fridovich // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1987. -V. 84. - P. 2723-2726.K

506. Pryor W. A. Oxy-radicals and related species: Their formation, lifetimes, and reactions / W. A. Pryor// Annu. Rev. Physiol. 1986. - V. 48. - P. 657-667.

507. Pullar J. M. Diphenyleneiodonium triggers the efflux of glutathione from cultured cells / J. M. Pullar, M. B. Hampton // J. Biol. Chem. 2002. - V. 277. -P. 19402-19407.

508. Putman M. Molecular properties of bacterial multidrug transporters / ^ M. Putman, H. W. Van Veen, W. N. Konings // Microbiol. Mol. Biol. Rev. 2000.- V. 64. No. 4. - P. 672-693.

509. Rahman I. Transcriptional regulation of y -glutamylcysteine synthetase heavy subunit by oxidants in human alveolar epithelial cells / I. Rahman, A. Bel,

510. B. Mulier, M. F. Lawson, D. J. Harrison, W. MacNee, C. A. D. Smith // Biochem. Biophys. Res. Commun. 1996. - V. 229. - P. 832-837.

511. Raiford D. S. Effects of vasopressor hormones and modulators of protein kinase C on glutathione efflux from perfused rat liver / D. S. Raiford, A. M. Scuito, M. C. Mitchell // Am. J. Physiol. 1991. - V. 261. - P. G578-G584

512. Raina S. Making and breaking disulfide bonds / S. Raina, D. Missiakas // * Annu. Rev. Microbiol. 1997. - V. 51. - P. 179-202.

513. Raina S. The rpoE gene encoding the oE (a24) heat shock sigma factor of Escherichia coli / S. Raina, D. Missiakas, C. Georgopoulos // EMBO J. 1995. — V. 14.-P. 1043-1055.

514. Raman B. Redox-regulated chaperone function and conformational changes of Escherichia coli Hsp33 / B. Raman, L. V. S. Kumar, T. Ramakrishna,

515. C. M. Rao // FEBS Let. 2001. - V. 489. - No. 1. - P. 19-24.

516. Rappa G. Evidence that the multidrug resistance protein (MRP) functions as a cotransporter of glutathione and natural product toxins / G. Rappa, A. Lorico, R. A. Flavell, A. C. Sartorelli // Cancer Res. 1997. - V. 57. - P. 5232-5237.

517. Rea P. A. From vacuolar CS-X pumps to multispecific ABC transporters / P. A. Rea, Z. S. Li, Y. P. Lu, Y. M. Drozdowicz, E. Martinoia // Annu. Rev. Plant Physiol. Plant Mol. Biol. 1998. - V. 49. - P. 727-760.

518. Rebbeor J. F. ATP-dependent transport of reduced glutathione in yeast secretory vesicles / J. F. Rebbeor, G. C. Connolly, M. E. Dumont, N. Ballatori // Biochem J. 1998a. - V. 334. - P. 723-729.

519. Record M. T. Responses of E. coli to osmotic stress: changes in amounts of cytoplasmic solutes and water / M. T. Record, E. S. Courtenay, D. S. Caylay, H. JGuttman//TIBS.- 1998.-V.23.-P. 143-148.

520. Reed D. J. Biosynthesis and regulation of glutathione: toxicological implications / D. J. Reed, P. W. Beatty // Rev. Biochem. Tixicol. 1980. - V. 2. -P. 213-241.

521. Rennenberg H. Glutathione metabolism and possible biological roles in higher plants / H. Rennenberg//Phytochemistry. 1982. - V. 21.-P. 2771-2781.

522. Repaske D. R. Change in intracellular pH of Escherichia coli mediates the chemotactic response to certain attractants and repellents / D. R. Repaske, J. Adler //J. Bacterid. 1981.-V. 145.-No. 3.-P. 1196-1208.

523. Repoila F. Signal transduction cascade for regulation of rpoS: temperature regulation of dsrA I F. Repoila, S. Gottesman // J. Bacteriol. 2001. - V. 183. — P. 4012-4023.

524. Ridderstrom M. Molecular cloning and characterization of the thiolesterase glyoxalase II from Arabidopsis thaliana / M. Ridderstrom, B. Mannervik // Biochem. J. 1997. - V. 322. - P. 449-454.

525. Rietsch A. The genetics of disulfide bond metabolism / A. Rietsch, J. Beckwith// Annu. Rev. Genet. 1998.-V. 32.-P. 163-184.

526. Rietsch A. An in vivo pathway for disulfide bond isomerization in Escherichia coli / A. Rietsch, D. Belin, N. Martin, J. Beckwith // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1996. - V. 93. - P. 13048-13053.

527. Rietsch A. Reduction of the periplasmic disulfide bond isomerase, DsbC, occurs by passage of electrons from cytoplasmic thioredoxin / A. Rietsch, P. H.

528. Bessette, G. Georgiou, J. Beckwith // J. Bacteriol. 1997. - V. 179. - P. 66026608.

529. Ritz D. Roles of thiol-redox pathways in bacteria / D. Ritz, J. Beckwith // Annu. Rev. Microbiol. 2001. - V. 55. - P. 21-48.

530. Roe A. J. Inhibition of Escherichia coli growth by acetic acid: a problem ^ with methionine biosynthesis and homocysteine toxicity / A. J. Roe, C. CTByrne,

531. D. McLaggan, I. R. Booth // Microbiology- SGM. 2002. - V. 148. - No. 7. -P. 2215-2222.

532. Roe A. J. Perturbation of anion balance during inhibition of growth of Escherichia coli by weak acids / A. J. Roe, D. McLaggan, I. Davidson, C. CT Byrne, I. R. Booth // J. Bacteriol. 1998. - V. 180. - No. 4. - P. 767-772.

533. Roessler M. Osmoadaptation in bacteria and archaea: common principles and differences / M. Roessler, V. Muller // Env. Microbiol. 2001. - V. 3. -No. 12.-P. 743-754.

534. Rokutan K. Glutathione depletion impairs transcriptional activation of * heat shock genes in primary cultures of guinea pig gastric mucosal cells / K.

535. Rokutan, T. Hirakawa, S. Teshima, S. Honda, K. Kishi // J. Clin. Invest. 1996. -V. 97. - P. 2242-2250.

536. Romero M. Jo. M. The evaluation of Escherichia coli as a model for oxidant stress in mammalian hepatocytes: role of glutathione / M. Jo. M. Romero, A. T. Canada // Toxicol. Appl. Pharmacol. 1991. - V. 111. - P. 485-495.

537. Ross D. Mechanism and relevance of glutathione mutagenicity / D. Ross, P. Moldeus, H. Sies, M. T. Smith//Mutation Res. 1986. - V. 175. - P. 127-131.

538. Ross D. Interaction of menadione (2-methyl-l,4-naphthoquinone) with glutathione / D. Ross, H. Thor, S. Orrenius, P. Moldeus // Chem. Biol. Interactions. 1985. — V. 55.-P. 177-184.

539. Rouviere P. E. rpoE, the gene encoding the second heat shock sigma factor, cE, in Escherichia coli / P. E. Rouviere, A. De Las Penas, J. Mecsas, C. Z. Lu, K. E. Rudd, C. A. Gross // EMBO J. 1995. - V. 14.-P. 1032-1042.

540. Rowbury R. J. An extracellular acid stress-sensing protein needed for acid tolerance induction in Escherichia coli / R. J. Rowbury, M. Goodson // FEMS Microbiol. Lett. 1999. - V. 174. - P. 49-55.

541. Rowley D. A. Superoxide-dependent formation of hydroxyl radical from NADH and NADPH in the presence of iron salts / D. A. Rowley, B. Halliwell // FEBS Lett. 1982. - V. 142. - P. 39-42.

542. Russel M. Construction and characterization of glutaredoxin-negative mutants of Escherichia coli / M. Russel, A. Holmgren // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1988. - V. 85. - P. 990-994.

543. Russel M. Thioredoxin is required for filamentous phage assembly / M. Russel, P. Model // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1985. - V. 82. - P. 29-33.

544. Russel M. Sequence of thioredoxin reductase from Escherichia coli: Relationship to other flavoprotein disulfide oxidoreductases / M. Russel, P. Model // J. Biol. Chem. 1988. - V. 263. - P. 9015-9019.

545. Russo A. The effects of glutathione depletion on thermotolerance and heat stress protein synthesis / A. Russo, J. B. Mitchell, S. McPherson // Br. J. Cancer. -1984.-V. 49.-P. 753-758.

546. Saby S. Escherichia coli resistance to chlorine and glutathione synthesis in response to oxygenation and starvation / S. Saby, P. Leroy, J. C. Block // Appl. Environ. Microbiol. 1999. - V. 65. - No. 12. - P. 5600-5603.

547. Saier M. H. Jr. Evolutionary origins of multidrug and drug-specific efflux pumps in bacteria / M. H. Jr. Saier, I. T. Paulsen, M. K. Sliwinski, S. S. Pao, R. A. Skurray, H. Nikaido // FASEB J. 1998. - V. 12. - P. 265-274.

548. Saitoh M. Mammalian thioredoxin is a direct inhibitor of apoptosis signal-regulating kinase (ASK)l / M. Saitoh, H. Nishitoh, M. Fujii, K. Takeda, K. Tobiume, Y. Sawada, M. Kawabata, K. Miyazono, H. Ichijo // EMBO J. -1998.-V. 17.-P. 2596-2606.

549. Salahudeen A. K. Mechanism and prevention of cold storage-induced human renal tubular cell injury / A. K. Salahudeen, H. Huang, P. Patel, J. K. Jenkins // Transplantation. 2000. - V. 70. - No. 10. - P. 1424-1431.

550. Sato M. Expression of outer membrane proteins in Escherichia coli growing at acid pH / M. Sato, K. Machida, E. Arikado, H. Saito, T. Kakegawa,

551. H. Kobayashi // Appl. Environ. Microbiol. 2000. - V. 66. - No. 3. - P. 943-947.

552. Saunders E. L. Enhancement of heme oxygenase-1 synthesis by glutathione depletion in Chinese hamster ovary cells / E. L. Saunders, M. D. Maines, M. J. Meredith, M. L. Freeman // Arch. Biochem. Biophys. 1991. -V. 288.-P. 368-373.

553. Schafer F. Q. Redox environment of the cell as viewed through the redox state of the glutathione disulfide/glutathione couple / F. Q. Schafer, G. R. Buettner //Free Radic. Biol. Med.-2001.-V. 30.-P. 1191-1212.m

554. Scharf C. Thioredoxin is an essential protein induced by multiple stresses in Bacillus subtilis / C. Scharf, S. Riethdorf, H. Ernst, S. Engelmann, U. Volker, M. Hecker// J. Bacteriol. 1998. - V. 180.-P. 1869-1877.

555. Schellhorn H. E. Regulation of hydroperoxidase (catalase) expression in Escherichia coli / H. E. Schellhorn // FEMS Microbiol. Lett. 1995. - V. 131. -P. 113-119.

556. Schellhorn H. E. Regulation of katF and katE in Escherichia coli K-12 by weak acids / H. E. Schellhorn, V. L. Stones // J. Bacteriol. 1992. - V. 174. -No. 14.-P. 4769-4776.

557. Schenk H. Distinct effects of thioredoxin and antioxidants on the activation of transcription factors NF-kappa B and AP-1 / H. Schenk // Proc. Natl. Acad. Sei. USA. 1994. - V. 91. - 1672-1676.

558. Schirmer R. H. Glutathione reductase / R. H. Schirmer, R. L. Krauth-Siegel, G. E. Schultz // Coenzymes and Cofactors / N.Y., 1989. P. 553-596.

559. Schneider A. Reduced glutathione (GSH) transport in cultured tabacco cells i A. Schneider, N. Martini, H. Rennenberg I I Plant Physiol. Biochem. 1992.-V. 30.-P. 29-38.

560. Schnelldorfer T. Glutathione depletion causes cell growth inhibition and enhanced apoptosis in pancreatic cancer cells / T. Schnelldorfer, S. Gansauge, F. Gansauge, S. Schlosser, H. G. Beger, A. K. Nussler // Cancer. 2000. - V. 89. -P. 1440-1447.

561. Schrum L. W. The effects of fur on the transcriptional and posttranscriptional regulation of MnSOD gene (sodA) in Escherichia coli / L. W.

562. Schrum, H. M. Hassan // Arch. Biochem. Biophys. 1994. - V. 309. - P. 288-292.

563. Schumann W. Regulation of the heat shock response in Escherichia coli and Bacillus subtilis / W. Schumann // J. Biosci. 1996. - V. 21. - P. 133-148.

564. Scirra H. J. Structure of reduced DsbA from Escherichia coli in solution / H. J. Scirra, C. Renner, M. Czisch, M. Huber-Wunderlich, T. A. Holak, R. Glockshuber // Biochemistry. 1998. - V. 37. - P. 6263-6267.

565. Scrutton N. S. Purification and characterization of glutathione reductase encoded by a cloned and over-expressed gene in Escherichia coli / N. S. Scrutton, A. Berry, R. N. Perham // Biochem. J. 1987. - V. 245. - P. 875-880.

566. Seaver L. C. Hydrogen peroxide fluxes and compartmentalization inside growing Escherichia coli / L. C. Seaver, J. A. Imlay // J. Bacteriol. 2001a. -V. 183.-P. 7182-7189.

567. Seaver L. C. Alkyl hydroperoxide reductase is the primary scavenger of endogenous hydrogen peroxide in Escherichia coli / L. C. Seaver, J. A. Imlay If J. Bacteriol.-2001b.-V. 183.-P. 7173-7181.

568. Sedgwick B. Isolation of mutants of Escherichia coli with increased resistance to alkylating agents: Mutants deficient in thiols and mutants constitutive for the adaptive response / B. Sedgwick, P. Robins // Molec. Gen. Genet. 1980. -V. 180.-P. 85-90.

569. Shenton D. Protein S-thiolation targets glycolysis and protein synthesis in response to oxidative stress in the yeast Saccharomyces cerevisiae / D. Shenton, C. M. Grant // Biochem. J. 2003. - V. 374. - No. 2. - P. 513-519.

570. Shenton D. Regulation of protein S-thiolation by glutaredoxin 5 in the yeast Saccharomyces cerevisiae / D. Shenton, G. Perrone, K. A. Quinn, I. W. Dawes, C. M.: Grant//J. Biol. Chem. 2002. - V. 277. - P. 16853-16859.

571. Sherrill C. Import and metabolism of glutathione by Streptococcus mutans / C. Sherrill, R. C. Fahey//J Bacteriol. 1998.-V. 180.-P. 1454-1459.

572. Shevchik V. E. Characterization of DsbC, a periplasmic protein of Ervinia chrisanthemi and Escherichia coli with disulfide isomerase activity / V. E. Shevchik, G. Condemine, J. Robert-Baudouy // EMBO J. 1994. - V. 13. -P. 2007-2012.

573. Shi Z. / Z. Shi, J. Osei-Frimpong, G. Kala, S. V. Kala, R. J. Barrios, G. M. Habib, D. J. Lukin, C. M. Danney, M. M. Matzuk, M. W. Leiberman // Proc. Natl. Acad. Sei. USA. 2000. - V. 97. - P. 5101 -5106.

574. Shrieve D. C. Cellular glutathione, thermal sensitivity, and thermo-tolerance in Chinese hamster fibroblasts and their heat-resistant variants / D. C.

575. Shrieve, G. C. Li, A. Astromoff, J. W. Harris // Cancer Res. 1986. - V. 46. -P. 1684-1687.

576. Sies H. Biochemistry of oxidative stress / H. Sies // Angew. Chem. Int. Ed. Engl.- 1986.-V. 25.-P. 1058-1071.

577. Sies H. Oxidative stress: Oxidants and antioxidants / H. Sies // Exp. Physiol. 1997. - V. 82. - P. 291-295.

578. Sies H. Glutathione and its role in cellular functions / H. Sies // Free Radic. Biol. Med. 1999. - V. 27. - P. 916-921.

579. Sies H. Protein S-thiolation and redox regulation of membrane-bound glutathione transferase / H. Sies, A. L. Dafre, Y. Ji, T. P. M. Akerboom // Chem. Biol. Interact.- 1998.-V. 111-112.-P. 177-185.

580. Skulachev V. P. Uncoupling: new approaches to an old problem of bioenergetics / V. P. Skulachev // Biochim. Biophys. Acta. 1998. - V. 1363. -P. 100-124.

581. Sledjeski D. D. The small RNA, DsrA, is essential for the low temperature expression of RpoS during exponential growth in E. coli / D. D. Sledjeski, A. Gupta, S. Gottesman // EMBO J. 1996. - V. 15. - P. 3993-3000.

582. Small P. L. C. Acid stress, anaerobiosis and gadCB: lessons from Lactococcus lactis and Escherichia coli / P. L. C. Small, S. R. Waterman // Trend. Microbiol. 1998. - V. 6. -No. 6. - P. 214-216.

583. Smirnova G. V. Near-ultraviolet radiation and hydrogen peroxide modulate intracellular levels of potassium and thiols in Escherichia coli / G. V. Smirnova, O. N. Oktyabrsky // Current Microbiol. 1994. - V. 28. - P. 77-79.

584. Smirnova G. V. Betaine modulates intracellular thiol and potassium levels in Escherichia coli in medium with high osmolarity and alkaline pH / G. V. Smirnova, O. N. Oktyabrsky // Arch. Microbiol. 1995. - V. 163. - P. 76-78.

585. Spear N. Effects of glutathione on Fenton reagent-dependent radical production and DNA oxidation / N. Spear, S. Aust // Arch. Biochem. Biophys. -1995.-V. 324.-P. 111-116.

586. Spector D. A genetic investigation of the essential role of glutathione / D. Spector, J. Labarre, M. B. Toledano // J. Biol. Chem. 2001. - V. 276. -P. 7011-7016.

587. Spyrou G. Deoxyribonucleoside triphosphate pools and growth of glutathione-depleted 3T6 mouse fibroblasts / G. Spyrou, A. Holmgren // Biochem. Biophys. Res. Commun. 1996. - V. 220. - P. 42-46.

588. Stadtman E. R. Oxidation of proteins by mixed function oxidation systems: implications in protein turnover, aging and neutrophil function / E. R. Stadtman//Trends Biochem. Sci. 1986. - V. 11.-P. 11-12.

589. Stark A. A. Glutathione mutagenesis in Salmonella typhimurium TA100: Dependence on a single enzyme, y-glutamytranspeptidase / A. A. Stark, E. Zeiger, D. A. Pagano // Mutation. Res. 1987. - V. 177. - P. 45-52.

590. Stark A. A. Glutathione mutagenesis in Salmonella typhimurium is a y-glutamyltranspeptidase-enhanced process involving active oxygen species / A. A. Stark, E. Zeiger, D. A. Pagano // Carcinogenesis. 1988. - V. 9. - P. 771777.

591. Stark A. A. Glutathione metabolism by gamma-glutamyl transpeptidase leads to lipid peroxidation: Characterization of the system and relevance to hepatocarcinogenesis / A. A. Stark, E. Zeiger, D. A. Pagano // Carcinogenesis. — 1993.-V. 14.-P. 183-189.

592. Steinman H. M. The manganese superoxide dismutase of Escherichia coli K-12 associates with DNA / H. M. Steinman, L. Weinstein, M. Brenowitz // J. Biol. Chem. 1994. - V. 269. - P. 28629-28634.

593. Stephen D. W. S. Glutathione is an important antioxidant molecular in the yeast Saccharomyces cerevisiae / D. W. S. Stephen, D. J. Jamieson // FEMS Microbiol. Lett. 1996. - V. 141. - P. 207-212.

594. Stephen D. W. S. The role of the YAP1 and YAP2 genes in the regulation of the adaptive oxidative stress responses of Saccharomyces cerevisiae / D. W. S. Stephen, S. L. Rivers, D. J. Jamieson // Mol. Microbiol. 1995. - V. 16. - P. 415423.

595. Stevens R. G. Cloning and characterisation of a cytosolic glutathione reductase cDNA from pea (.Visum sativum L.) and its expression in response to stress / R. G. Stevens, G. P. Creissen, P. M. Mullineaux // Plant Mol. Biol. 1997. -V.35.-P. 641-654.

596. Stewart E. J. Disulfide bond formation in the Escherichia coli cytoplasm: an in vivo role reversal for the thioredoxins / E. J. Stewart, F. Aslund, J. Beckwith // EMBO J. 1998. - V. 17. - P. 5543-5550.

597. Storz G. OxyR regulon / G. Storz, S. Altuvia // Meth. Enzymol. 1994. -V. 234.-P. 217-223.

598. Storz G. Oxidative stress / G. Storz, J. A. Imlay // Cur. Opin. Microbiol. -1999.-V. 2.-P. 188-194.

599. Storz G. Transcriptional regulator of oxidative stress-inducible genes: direct activation by oxidation / G. Storz, L. A. Taraglia, B. N. Ames // Science. — 1990.-V. 248.-P. 189-194.

600. Storz G. Oxidative stress / G. Storz, M. Zheng // Bacterial stress responses / Washington: ASM Press, 2000. P. 47-59.

601. Strom A. R. Trehalose metabolism in Escherichia coli: stress protection and stress regulation of gene expression / A. R. Strom, I. Kaasen // Mol. Microbiol. 1993. - V. 8.-P. 205-210.

602. Sugiyama K. The Yaplp-dependent induction of glutathione synthesis in heat shock response of Saccharomyces cerevisiae / K. Sugiyama, S. Izawa, Y. Inoue // J. Biol. Chem. 2000a. - V. 275. - No. 20. - P. 15535-15540.

603. Sugiyama K. Role of glutathione in heat-shock-induced cell death of Saccharomyces cerevisiae / K. Sugiyama, A. Kawamura, S. Izawa, Y. Inoue // Biochem. J. 2000b. - V. 352. - No. 1. - P. 71-78.

604. Sun Q. A. Redox regulation of cell signalling by selenocysteine in mammalian thioredoxin reductases / Q. A. Sun, Y. Wu, F. Zappacosta, K. T. Jeang, B. J. Lee, D. L. Hatfield, V. N. Gladyshev // J. Biol. Chem. 1999. - V. 274.-P. 24522-24530.

605. Sun W. M. Regulation of y-glutamylcysteine synthetase by protein phosphorilation / W. M. Sun, Z. Z. Huang, S. C. Lu // Biochem. J. 1996. -V. 320.-P. 321-328.

606. Sun Y. Redox regulation of transcriptional activators / Y. Sun, L. W. Oberley // Free Radic. Biol. Med. 1996. - V. 21. - P. 335-348.

607. Sundquist A. R. Evolution of antioxidant mechanisms: thiol-dependent peroxidases and thioltransferases among prokaryotes / A. R. Sundquist, R. C. Fahey // J. Mol. Evol. 1989. - V. 29. - P. 429-435.

608. Suzuki H. y-Glutamyltranspeptidase from Escherichia coli Kl 2: purification and properties / H. Suzuki, H. Kumagai, T. Tochikura // J. Bacteriol. -1986a. V. 168. - P. 1325-1331.

609. Suzuki H. y-Glutamyltranspeptidase from Escherichia coli K-12: formation and localization / H. Suzuki, H. Kumagai, T. Tochikura // J. Bacteriol. — 1986b.-V. 168.-P. 1332-1335.

610. Suzuki H. Isolation, genetic mapping, and characterization of Escherichia coli K-12 mutants lacking y-glutamyltranspeptidase / H. Suzuki, H. Kumagai, T. Tochikura//J. Bacteriol.- 1987.- V. 169.-P. 3926-3931.

611. Suzuki H. Molecular cloning of Escherichia coli K-12 ggt and rapid isolation of y -glutamyltranspeptidase / H. Suzuki, H. Kumagai, T. Echigo, T. Tochikura // Biochem. Biophys. Res. Commun. 1988. - V. 150. - P. 33-38.

612. Suzuki H. DNA sequence of the Escherichia coli K-12 y-glutamyltranspeptidase gene, ggt / H. Suzuki, H. Kumagai, T. Echigo, T. Tochikura // J. Bacteriol. 1989. - V. 171. - P. 5169-5172.

613. Suzuki H. Escherichia coli K-12 can utilize an exogenous gamma-glutamyl peptide as an amino acid source, for which gamma-glutamyltranspeptidase is essential / H. Suzuki, W. Hashimoto, H. Kumagai // J. Bacteriol. 1993.-V. 175.-P. 6038-6040.

614. Suzuki H. Glutathione metabolism in Escherichia coli / H. Suzuki, W. Hashimoto, H. Kumagai // J. Mol. Catal. 1999. - V. 6. - P. 175-184.

615. Suzuki H. Aminopeptidases A, B, and N and dipeptidase D are the four cysteinylglycinases of Escherichia coli K-12 / H. Suzuki, S. Kamatani, E. S. Kim, H. Kumagai//J. Bacteriol. 2001. - V. 183.-P. 1489-1490.

616. Suzuki H. Autocatalytic processing of y-glutamyltranspeptidase / H. Suzuki, H. Kumagai // J. Biol. Chem. 2002. - V. 277. - P. 43536-43543.

617. Tabor H. Isolation, characterization, and turnover of glutathionyl-spermidine from Escherichia coli/H. Tabor, C. W. Tabor//J. Biol. Chem. — 1975. -V. 250.-P. 2648-2654.

618. Takahashi Y. Nitrogen dioxide exposure activates y-glutamyl transferase gene expression in rat lung / Y. Takahashi, S. M. Oakes, M. C. Williams, T. Takahashi, T. Miura, M. Joyce-Brady // Toxicol. Appl. Pharmacol. — 1997. — V.-143.-P. 388-396.

619. Takemoto T. Different mechanisms of thioredoxin in its reduced and oxidized forms in defense against hydrogen peroxide in Escherichia coli / T. Takemoto, Q. M. Zhang, S. Yonei // Free Radic. Biol. Med. 1998. - V. 24. -P. 556-562.

620. Tanaka Y. A novel regulatory role of glucose transporter of Escherichia coli: membrane sequestration of a global repressor Mlc / Y. Tanaka, K. Kimata, H. Aiba // EMBO J. 2000. - V. 19. - P. 5344-5352.

621. Taniguchi N. y-Glutamyl transpeptidase: catalytic mechanism and gene expression / N. Taniguchi, Y. Ikeda // Adv. Enzymol. Relat. Areas. Mol. Biol. -1998.-V. 72.-P. 239-278.

622. Tate S. S. y-Glutamyl transpeptidase: catalitic,structural and functional aspects / S. S. Tate, A. Meister // Mol. Cell. Biochem. 1981. - V. 39. - P. 357368.

623. Thannickal V. J. Reactive oxygen species in cell signaling / V. J. Thannickal, B. L. Fanburg // Am. J. Physiol. Lung Cell. Mol. Physiol. 2000. -V. 279. — P. LI 005-L1028.

624. Thomas A. D. The regulation of expression of the porin gene ompC by acid pH / A. D. Thomas, I. R. Booth // J. Gen Microbiol. 1992. - V. 138. - P. 1829-1835.

625. Thomas J. A. Aging and oxidation of reactive protein sulfhydryls / J. A. Thomas, R. J. Mallis // Exp. Gerontol. 2001. - V. 36. - P. 1519-1526.

626. Thomas J. A. Protein sulfhydryls and their role in the antioxidant function of protein S-thiolation / J. A. Thomas, B. Poland, R. Honzatko // Arch. Biochem. Biophys. 1995. - V. 319. - P. 1-9.

627. Thony-Meyer L. Biogenesis of respiratory cytochromes in bacteria / L. Thony-Meyer // Mol. Biol. Rev. 1997. - V. 61. - P. 337-376

628. Tien M. Thiol-dependent lipid peroxidation / M. Tien, J. Bucher, S. Aust // Biochem. Biophys. Res. Commun. 1982. - V. 107. - P. 279-285.

629. Tietze F. Enzymic method for quantitative determination of nanogram amounts of total and oxidized glutathione: applications to mammalian blood and other tissues / Anal. Biochem. 1969. -V. 27. -P. 502-522.

630. Tompson G. A. Interrelationships between the binding sites for amino acids, dipeptides, and y-glutamyl donors in y-glutamyl transpeptidase / G. A. Tompson, A. Meister// J. Biol. Chem. 1977. - V. 252. - P. 6792-6798.

631. Touati D. Superoxide dismutases in bacteria and pathogen protists / D. Touati // Anonymous oxidative stress and the molecular biology of antioxidant defenses / Cold Spring Harbor: Cold Spring Harbor Laboratory Press, 1997. -P. 447-493.

632. Touati D. Elevated mutagenesis in bacterial mutants lacking superoxide dismutases / D. Touati, S. B. Farr // Methods Enzymol. 1990. - V. 186. - P. 646651.

633. Trotter E. W. Non-reciprocal regulation of the redox state of the glutathione-glutaredoxin and thioredoxin systems / E. W. Trotter, C. M. Grant // EMBO Reports. 2003. - V. 4. - P. 184-188.

634. Tsan M. F. Modulation of endothelial GSH concentrations: effect of exogenous GSH and GSH monoethyl ester / M. F. Tsan, J. E. White, C. L. Rosano //J. Appl. Physiol. 1989. - V. 66. - P. 1029-1034.

635. Tsaneva I. R. soxR, a locus governing a superoxide response regulon in Esherichia coli K-12 / I. R. Tsaneva, B. Weiss // J. Bacteriol. 1990. - V. 172. -P. 4197-4205.

636. Tsang M. L. S. Assimilatory sulfate reduction in Escherichia coli: identification of the alternative cofactor for adenosine 3'-phosphate 5'-phosphosulfate reductase as glutaredoxin / M. L. S. Tsang // J. Bacteriol. 1981. — V. 146.-P. 1059-1066.

637. Tsuchida S. Glutathione transferases / S. Tsuchida // Anonymous Encyclopedia of cancer /N.Y., 1997. P. 733-743.

638. Tuggle C. K. Glutathione reductase is not required for maintenance of reduced glutathione in Escherichia coli K-12 / C. K. Tuggle, J. A. Fuchs // J. Bacteriol. 1985. - V. 162. - P. 448-450.

639. Turner R. J. Glutathione is a target in tellurite toxicity and is protected by tellurite resistance determinants in Escherichia coli / R. J. Turner, Y. Aharonowitz, J. H. Weiner, D. E. Taylor // Can. J. Microbiol. 2001. - V. 47. - P. 33-40.

640. Turner R. J. Tellurite-mediated thiol oxidation in Escherichia coli / R. J. Turner, J. H. Weiner, D. E. Taylor // Microbiology. 1999. - V. 145. - P. 25492557.

641. VanBogelen R. A. Differential induction of heat shock, SOS, and oxidative stress regulons and accumulation of nucleotides in Escherichia coli / R. A. VanBogelen, P. M. Kelley, F. C. Neidhardt // J. Bacteriol. 1987. - V. 169. -P. 26-32.

642. Vander Jagt D. L. The glyoxalase system / D. L. Vander Jagt // Glutathione: chemical, biochemical and medical aspects. Parts A, B / N.Y., 1989. -P. 597-641.

643. Vergauwen B. Exogenous glutathione completes the defense against oxidative stress in Haemophilus influenzae / B. Vergauwen, F. Pauwels, M. Vaneechoutte, J. J. Van Beeumen // J. Bacteriol. 2003. - V. 185. - P. 1572-1581.

644. Vlamis-Gardikas A. Cloning, overexpression, and characterization of glutaredoxin 2, an atypical glutaredoxin from Escherichia coli / A. Vlamis-Gardikas, F. Aslund, G. Spyrou, T. Bergman, A. Holmgren // J. Biol. Chem. -1997. V. 272. - P. 11236-11243.

645. Vlamis-Gardikas A. Characterization of Esherichia coli null mutants for glutaredoxin 2 / A. Vlamis-Gardikas, A. Potamitou, R. Zarivach, A. Hochman,

646. A. Holmgren//J. Biol. Chem. 2002. - V. 277. - P. 10861-10868.

647. Voehringer D. W. BCL-2 and glutathione: Alteration in cellular redox state that regulate apoptosis sensitivity / D. W. Voehringer // Free Radic. Biol. Med. 1999. - V. 27. - P. 945-950.

648. Voehringer D. W. BCL-2 expression causes redistribution of glutathione to the nucleus / D. W. Voehringer, D. J. McConkey, T. J. McDonnel, S. Brisbay, R. E. Meyn // Proc. Natl .Acad. Sci. USA. 1998. - V. 95. - P. 2956-2960.

649. Vuilleumier S. Bacterial glutathione S-transferases: What are they goodfor? / S. Vuilleumier//J. Bacteriol. 1997. - V. 179.-P. 1431-1441.

650. Vuilleumier S. Bacterial dichloromethane degalogenases: A particular brand of glutathione S-transferases / S. Vuilleumier, D. Gisi, M. T. Stumpp, T. Leisinger // Clin. Chem. Enzymol. Commun. 2000. - V. 8. - P. 367-378.

651. Walker G. C. Mutagenesis and inducible responses to DNA damage in * Escherichia coli / G. C. Walker // Microbiol. Rev. 1984. - V. 48. - P. 60-93.

652. Wallace B. I. Genetic and physical analysis of the thioredoxin (trxA) gene in Escherichia coli K12 / B. I. Wallace, S. R. Kushner // Gene. 1984. - V. 32. -P. 399-408.

653. Wefers H. Oxidation of glutathione by the superoxide radical to the disulfide and the sulfonate yielding singlet oxygen / H. Wefers, H. Sies // Eur. J. Biochem. — 1983. V. 137.-P. 29-36.

654. Wieser R. Heat shock factor independent control of transcription of the

655. CTT1 gene encoding the cytosolic catalase T of Saccharomyces cerevisiae / R. Wieser, G. Adam, A. Wagner, C. Schuller, G. Marchler, H. Ruis, Z. Kraviek, T. Bilinski // J. Biol. Chem. 1991. - V. 266. - No. 19. - P. 12406-12411.

656. Williams C. H. Jr. Mechanism and structure of thioredoxin reductase from Escherichia coli / C. H. Jr. Williams // FASEB J. 1995. - V. 9. - P. 12671276.

657. Williams C. H. Jr. Thioredoxin reductase two modes of catalysis haveevolved / C. H. Jr. Williams, L. D. Arscott, S. Muller, B. W. Lennon, M. L. Ludwig // Eur. J. Biochem. 2000. - V. 267. - P. 6110-6117.

658. Wood J. M. Osmosensing by bacteria: signals and membrane-based sensors / J. M. Wood // Microbiol. Mol. Biol. Rev. 1999. - V. 63. - No. 1. - P.230.262.

659. Woodmansee A. N. Reduced flavins promote oxidative DNA damage in non-respiring E. coli by delivering electrons to intracellular free iron / A. N. Woodmansee, J. A. Imlay // J. Biol. Chem. 2002. - V. 277. - P. 34055-34066.

660. Wu J. Overproduction and physical characterization of SoxR, a 2Fe-2S. protein that governs an oxidative response regulon in Escherichia coli / J. Wu, W. R. Dunham, B. Weiss// J. Biol. Chem. 1995.-V. 270. - P. 10323-10327.

661. Xanthoudakis S. Redox activation of Fos-Jun DNA binding activity ismediated by a DNA repair enzyme / S. Xanthoudakis, G. Miao, F. Wang, Y. C. Pan, T. Curran // EMBO J. 1992. - V. 11. - P. 3323-3335.

662. Xu C. Metalloid resistance mechanisms in prokaryotes / C. Xu, T. Zhou, M. Kuroda, B. P. Rosen // J. Biochem. 1998. - V. 123. - P. 16-23.

663. Yakes F. M. Mitochondrial DNA damage is more extensive and persistslonger than nuclear DNA damage in human cells following oxidative stress / F. M. Yakes, B. Van Houten // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1997. - V. 94. - P. 514519.

664. Yamanaka K. The CspA family in Escherichia coli: multiple gene duplication for stress adaptation / K. Yamanaka, L. Fang, M. Inouye // Mol. Microbiol. 1998. - V. 27. - P.247-255.

665. Yi J. Expression cloning of a rat hepatic reduced glutathione transporter . with canalicular characteristics / J. Yi, S. Lu, J. Fernandez-Checa, N. Kaplowitz //

666. J. Clin. Invest. 1994. -V. 93. -P. 1841-1845.

667. Yu C. W. Hydrogen peroxide-induced chilling tolerance in mung beans ^ mediated through ABA-independent glutathione accumulation / C. W. Yu, T. M.

668. Murphy, C. H. Lin // Funct. Plant Biol. 2003. - V. 30. - No. 9. - P. 955-963.

669. Zalit A. A. The role of chelators in the catalysis of glutathione-y-glutamyl transpeptidase-dependent lipid peroxidation by transition metals / A. A. Zalit, G. A. Glass, A. A. Stark // Biochem. Mol. Biol. Intern. 1996. - V. 40. - P. 11231133.

670. Zapun A. Structural and functional characterization of DsbC, a protein involved in disulfide bond formation in Escherichia coli / A. Zapun, D. Missiakas, S. Raina, T. E. Creighton // Biochemistry. 1995. - V. 34. - P. 5075-5089.

671. Zhang L. Growth temperature downshift induces antioxidant response in Saccharomyces cerevisiae / L. Zhang, K. Onda, R. Imai, H. Horiuchi, A. Ohta // Biochem. Biophys. Res. Commun. 2003. - V. 307. - No. 2. - P. 308-314.

672. Zhang M. Y. A novel family of transporters mediating the transport of glutathione derivatives in plants / M. Y. Zhang, A. Bourbouloux, O. Cagnac, C. V. Srikanth, D. Rentsch, A. K. Bachhawat, S. Delrot // Plant Physiol. 2004. -V. 134.-P. 482-491.

673. Zheng M. Activation of the OxyR transcription factor by reversible disulfide bond formation / M. Zheng, F. Aslund, G. Storz // Science. 1998. -V. 279. — P. 1718-1721.

674. Zheng M. OxyR and SoxRS regulation of fur / M. Zheng, B. Doan, T. D. Schneider, G. Storz // J. Bacteriol. 1999. - V. 181. - P. 4639-4643.

675. Zheng M. Redox sensing by prokaryotic transcriptional factors / M. Zheng, G. Storz // Biochem. Pharmacol. 2000. - V. 59. - P. 1-6.

676. Zheng M. Computation-directed identification of OxyR DNA binding sites in Escherichia coli / M. Zheng, X. Wang, B. Doan, K. A. Lewis, T. D. Schneider, G. Storz//J. Bacteriol.- 2001a.-V. 183.-P. 4571-4579.

677. Zheng M. DNA microarray-mediated transcriptional profiling of the Escherichia coli response to hydrogen peroxide / M. Zheng, X. Wang, L. J. Tempieton, D. R. Smulski, R. A. LaRossa, G. Storz // J. Bacteriol. 2001b. -V. 183.-P. 4562-4570.

678. Ziegler D. M. Role of reversible oxidation-reduction of enzyme thiols-disulfides in metabolic regulation / Ann. Rev. Biochem. 1985. - V. 54. - P. 305329.

679. Zilberstein D. Escherichia coli intracellular pH, membrane potential, and cell growth / D. Zilberstein, V. Agmon, S. Schuldiner, E. Padan // J. Bacteriol. -1984.-V. 158. — No. l.-P. 246-252.

Информация о работе

Смирнова, Галина Васильевна
доктора биологических наук
Пермь, 2005
ВАК 03.00.07

Диссертация

Роль глутатиона и других антиоксидантных систем при стрессах у Escherichia Coli - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы