ИСТИНА

Оксилипины – окисленные производные жирных кислот. Они образуются при окислении липидов под действием активных форм кислорода (АФК), а также под влиянием ферментов – диоксигеназ, липоксигеназ и в процессе -окисления жирных кислот. Продукты окисления полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК) являются необходимыми продуктами обмена у грибов, дрожжей, водорослей и высших растений. По сравнению с эйкозаноидами животных, оксилипины грибов обладают широкой химической вариабельностью [1]. Они варьируют по длине цепи, а также по локализации и числу двойных связей в молекуле. Однако до сих пор очень мало известно о биологической роли оксилипинов у грибов и дрожжей. Эти соединения являются естественными регуляторами развития грибов, влияют на процессы дифференцировки и морфогенез, поддерживают липидный гомеостаз, контролируют образование антибиотиков и микотоксинов, а также взаимодействие грибов с другими организмами, включая патогенетические отношения. Процесс окисления липидов с образованием оксилипинов существенно зависит от действия факторов внешней среды и стадии развития организма и является важным путем образования соединений с регуляторными свойствами, обеспечивающими адаптацию гриба к конкретным условиям существования. Биохимические и генетические исследования показали, что оксилипины модулируют многочисленные пути трансдукции сигналов, которые запускаются факторами внешней среды и различными триггерами развития грибов. С другой стороны, это соединения кворум- сенсинга (QSM), обеспечивающие не только собственное воспроизводство с помощью экспрессии генов на уровне клетки, но и молекулярные межклеточные взаимодействия как на уровне единичной грибной колонии, так и в межпопуляционных связях с клетками животных и растений [1]. Наиболее распространенный субстрат для оксилипинов у грибов и дрожжей – линолевая кислота. Однако для некоторых представителей зигомицетов и дрожжей характерно присутствие арахидоновой кислоты [1]. Несмотря на довольно длительное исследование биологической роли оксилипинов у грибов и дрожжей [2], многие вопросы, связанные с выяснением биологической роли продуктов превращения ПНЖК в грибных клетках и их роли в развитии грибов остаются неясными. Для нашего исследования был выбран универсальный объект – гриб-аскомицет – Neurospora crassa. У этого гриба хорошо исследованы процессы дифференцировки, запускаемые внешними факторами (изменение состава среды культивирования, кислорода, света), а также пути трансдукции сигналов этих стрессорных агентов. Сходство геномного профиля N. crassa c наиболее изученными грибами-паразитами делает этот объект привлекательным для исследования биологической роли оксилипинов. В работе рассмотрено влияние оксилипинов различной структуры – производных линолевой, линоленовой и арахидоновой кислот на процессы бесполого (формирование конидий) и полового (формирование протоперитециев) воспроизведения у гриба. Оксилипины природной структуры, производные линолевой, линоленовой (C18) и арахидоновой (C20) ПНЖК, получены с помощью стратегии ацетиленового синтеза [3, 4]. В результате исследования действия линолевой кислоты и оксилипинов 3-гидроксиэйкозотетраеновой (3-HETE) и 18-гидрокси-(9Z,12Z,)-октадекадиеновой кислот (18-HODE) – было выявлено снижение скорости роста гиф, а также усиление их агрегации у N. crassa. Линолевая кислота не влияла на процессы воспроизведения N. crassa. Все исследуемые оксилипины влияли на процессы размножения гриба в низких концентрациях: 5-10 мкМ. Оксилипин С18 – (18-HODE) проявил наиболее сильное действие на процессы воспроизведения у гриба, вызывая сильную стимулцию конидиообразования на свету и стимулируя формирование протоперитециев как в темноте, так и при освещении. Оксилипин С18 с тремя двойными связями в молекуле (производное линоленовой кислоты) – 18-гидрокси-(9Z,12Z,15Z)-октадекатриеновая кислота (18-HOTrE) – ингибировал как конидиогенез, так и формирование протоперитециев в условиях освещения. Укороченный аналог (С14) линолевой кислоты, оксилипин – 3-гидрокси-(5Z,8Z)-тетрадекадиеновая кислота (3-HTDE) – оказывал незначительное влияние на развитие протоперитециев, не затрагивая конидиогенеза. Исследование действия (18-HODE) на мутанты N. crassa по фоторецепторному белковому комплексу WCC показало возможное участие этого соединения в формировании протоперитециев [5]. Интересно отметить, что нетипичная для N.crassa арахидоновая кислота влияла на воспроизведение гриба незначительно, стимулируя образование конидий и протоперитециев в темноте в низких концентрациях. В условиях освещения прирост образования протоперитециев проявлялся при гораздо больших концентрациях (50 мкМ). Следует отметить, что 3(R)-гидроксипроизводное арахидоновой кислоты (3-НЕТЕ) значительно стимулировало образование протоперитециев в разных условиях освещения в концентрациях 5-10 мкМ [6]. Что касается 20-гидрокси-(5Z,8Z,11Z,14Z)-эйкозатетраеновой кислоты (20-HETE), то она в слабой степени затрагивала процессы воспроизведения у гриба. Таким образом, показано, что биологическое действие оксилипинов на размножение N.crassa зависит от длины цепи молекулы оксилипина (количества углеродных атомов в молекуле), количества двойных связей и позиции гидроксильной группы в молекуле.