CC BY
7
УДК 004.942:541.124:544.4:547.913:581.543.3 DOI: 10.36305/0513-1634-2022-142-26-36
ВЛИЯНИЕ ИЛАСТИДНОЙ МЕМБРАНЫ НА КИНЕТИКУ ОБРАЗОВАНИЯ МОНОТЕРПЕНОВЫХ УГЛЕВОДОРОДОВ РАСТЕНИЙ РОДА ARTEMISIA L.
Геннадий Васильевич Ходаков, Валерий Николаевич Устименко
ФГАОУ ВО "Крымский федеральный университет имени В.И. Вернадского", 298653, Россия, г.Симферополь, просп. Вернадского, 4 E-mail: gennadii-hodakov@mail.ru, uvn_@mail.ru
Проведены сравнительный графоаналитический и матричный анализы экспериментальных хромато-масс-спектрометрических данных качественного и количественного содержания монотерпенов гексановых экстрактов растений вида Artemisia balchanorum Krasch. во всех фазах вегетации и модельных расчётных данных на основании собственных методических подходов. Установлены кинетические зависимости динамики накопления монотерпеновых компонентов в исследуемых растениях по степеням циклизации с выяснением влияния пластидной мембраны на кинетические характеристики образования бициклических монотерпенов, а также представлена локализация биосинтеза в растительной клетке ациклических и моноцикпических монотерпенов.
Ключевые слова: монотерпены; кинетика; константа биосинтеза; пластидная мембрана; Artemisia L.
Введение
Образование терпеноидов включает реакции конденсации диметилаллилпирофосфата (DMAPP) и изопентилпирофосфата (IPP), катализируемые цепью специфических по длине пренилтрансфераз. К DMAPP добавляется поочередно IPP с первоначальным образованием геранилпирофосфата (GPP). Этот процесс катализируется ферментом геранилпирофосфатсинтазой, в последующем происходит наращивание углеводородной цепи с образованием высших терпеноидов, а сам GPP считается источником всего многообразия монотерпеновых углеводородов [5, 6].
Как правило, монотерпенсинтетазы локализуются в пластидах, тогда как сесквитерпенсинтетазы находятся в цитозолях клеток [7]. Тем не менее, известна локализация монотерпенсинтетазы в цитозоле [8] и сесквитерпенсинтетазы в пластидах.
Известен принцип циклизации дитерпенов с использованием двух ферментных комплексов diTPS I и diTPS II. Высокоактивные промежуточные соединения карбокатионов дитерпенов возникают в результате отщепления дифосфатной группы субстрата на ферменте diTPS класса I, который заканчивает каскад циклизаций, путем погашения заряда карбкатиона через депротонирование или за счет электрофильной атаки молекулой воды [9].
Целью работы является выяснение специфики влияния пластидной мембраны на китетику биохимических процессов и установление системных факторов при образовании монотерпенов.
Научная новизна заключается в том, что маркерами для выявления родства таксонов могут служить не только конкретные вещества, но и кинетические константы (или их соотношения) включенные в биохимический механизм образования таких веществ (кинетическая хемотаксономия). Для этого впервые представлен клеточный механизм биосинтеза монотерпеновых углеводородов с кинетическими расчетными данными, приведенными для растений Artemisia balchcmorum Krasch.
Объекты и методы исследования
Хромато-масс-спектрометрическим методом [10] установлено качественное и количественное содержание монотерпеновых компонентов в гексановых экстрактах растений вида Artemisia balchanorum Krasch. по всем фазам вегетации. Массовые доли монотерпеновых компонентов в каждом экстракте объединены и распределены по степеням циклизации (ациклические, моно- и бициклические) с приведением для каждого из них относительного общего их количества, которое названо далее нормированными массовыми долями.
Сравнительный графоаналитический и матричный анализы для полученных экспериментальных и модельных расчётных данных [1]. Система дифференциальных уравнений, отражающая изменения нормированных массовых долей в течение вегетации, решалась численным методом Рунге-Кутта четвёртого порядка [2] с использованием програмного обеспечения MathCad.
Для выяснения адекватности созданной кинетической модели полученным экспериментальным данным использовали метод Фишера. Кинетические уравнения для отображения динамики этапов природного биосинтеза монотерпенов имеют вид представленный в работе [1].
Результаты и обсуждение
В продолжение исследований кинетики биосинтеза монотерпеновых углеводородов полыней, естественно произрастающих или выращиваемых человеком в Крыму, нами проведена дальнейшая кинетическая обработка полученных экспериментальных данных по ранее разработанной нами модельной схеме [1], но теперь на уровне растительной клетки. Для этого экспериментальные данные сгруппированы по степени циклизации и для каждой из них выведены нормированные массовые доли в таблице 1.
Таблица 1
Групповая динамика накопления монотерпеных компонентов по фазам вегетации в
норм иров анны х м асс овых д оля х
Тип циклизации Пов торное ть Нормированная массовая доля монотерпенов по фазе вегетации
углеводородов начало вегетации бутониз ация цветение плодоношение
1 0,938 0,845 0,929 0,808
Ациклические 2 0,949 0,889 0,976 0,788
(Х2) 3 0,979 0,855 0,980 0,869
Среднее 0,96+0,02 0,86+0,02 0,96+0,03 0,82+0,04
1 0,026 0,024 0,004 0,081
Моно циклические 2 0,012 0,063 0,006 0,181
(Y2) 3 0,016 0,106 0,010 0,131
Среднее 0,02+0,01 0,06+0,04 0,007+0,003 0,13+0,05
1 0,035 0,131 0,067 0,111
Бициклические 2 0,039 0,047 0,018 0,031
(Z) 3 0,006 0,039 0,010 0,000
Среднее 0,03+0,02 0,07+0,05 0,03+0,02 0,05+0,03
Модуль вектора продуктивности |w| 0,96+0,03 0,86+0,07 0,96+0,04 0,83+0,07
Многочисленные исследования биосинтеза монотерпенов растений осуществлялись за счёт регистрации меченого [2-14С]-мевалоната. [2-14С]-мевалонат в
основном включается в ту часть молекулы, которая образуется непосредственно из 1РР и незначительная часть в ту, которая образуется из ВМАРР
Так, распределение радиоактивной метки в бициклических монотерпенах (рис. 1) показывает, что туйон (1) содержит 99% метки в карбонильной группе, а в камфоре (2) радиоактивная метка располагается в 6-м положении. В то же время для моноциклического монотерпена пулегона (3) метка распределяется между двумя положениями, находящимися в той части молекулы, которая образовалась из 1РР [1 Г] (рис. 1).
40%
Рис. 1 Распределение метки [2-14С]-мевалонатав монотерпенах
Для выяснения причин, которые привели к такому распределению радиоактивных меток при биосинтезе монотерпенов, нами предложено включить в схему биосинтеза изопрен, который в растениях всегда присутствует. Причем известно, что путь его образования самостоятельный, исключающий участие 1РР и ВМАРР [3]. Тогда можно представить общую схему биосинтеза монотерпенов с включением в нее трех интермедиатов (ХОРР, УОРР и В), активированных комплексов и циклических продуктов (рис. 2).
¡Камфора Трициклен | Пулегон | Оцимены Артемичен Лавандулен 2,7-диметил-| | Ъ | У2 | Х2 октадиен |
а - Исходные интермедиаты; Ь - Активированные комплексы;
с — Углеводородные каркасы монотерпеновых продуктов биохимических реакций.
Рис. 2 Схема распределения радиоактивной метки при сочленении шопентилпирофосфата (1РР), ДиметилалЛИлпирофосфат (ВМАРР) и шопрена (В)
Формирование соотвествующей цикличности углеворородного каркаса молекулы проиходит в одну стадию за счет комбинирования трех исходных продуктов
— изопрена (В), DMAPP (ХОРР) и IPP (YOPP) при их сочленении (см. рис. 2), причем, В, X и Y- пятичленные углеводородные структуры.
В результате метка для бициклических монотерпенов попадает в 6-е положение камфоры и в карбонильную группу туйона. Для моноциклических монотерпенов приводится одна химическая структура, которая в схеме представлена в виде двух форм, развернутых на 180° вокруг своей оси и в конечном итоге после окисления в метаположение приводит к одной и той же структуре, но меченной дважды. Для наглядной демонстрации приводится молекула пулегона со статистическим распределением радиоактивных меток между двумя положениями приблизительно по 50%. Для ациклических монотерпенов нет надежных экспериментальных данных, указывающих на присутствие в них радиоактивной метьси, очевидно, их биосинтез осуществляется без участия IPP.
В нашей схеме приводится одностадийное сочленение исходных продуктов, при котором ациклические монотерпены образуются сочетанием DMAPP с изопреном, моноциклические - IPP с изопреном, бициклические - IPP с DMAPP. Участие изопрена при образовании ациклических монотерпенов объясняется существованием монотерпенов нерегулярного строения, которые обнаружены в большом количестве и структурном разнообразии, поскольку при одностадийном сочленении предшественнику необходимо иметь в своем строении четыре нуклеофильных центра,
- таким количеством центров обладает молекула изопрена и приводит к образованию четырех групп ациклических монотерпенов (рис. 3). Поэтому, выбор в качестве компонента субстрата молекулы изопрена вполне обоснован, а электрофильным агентом при этом возможен карбкатион диметилаллила.
X
В
X
в
X
Ч/'А/ /Ч^'-А/ /ч
в
X
в
Ч/ч/
артемизен
оцимены
лавандулен
2,7-диметил-октадиен
Рис. 3 Типы сочленения карбкатионадиметилаллила(X) и изопрена (В) с образованием некоторых
ациклических монетерпеновых углеводородов (Х2)
Ментаны (метилизопропилциклогексаны) включают шестичленные циклы как термодинамически наиболее устойчивые, имеющие в растениях два основных структурных аналога: мета- и пара-изомеры со структурами 1-метил-4-изопропилциклогексана и 1-метил-З-изопропилциклогексана соответственно.
Основная масса ментановых терпенов это пара-изомеры. Мета-изомер (сильвестрен) существует в виде двух оптически активных стереоизомеров, смесь которых образует рацемат, называемый карвестреном. Существует мнение, что он образуется как артефакт из 3-карена (А '-карена) вследствии деструкции при получении эфирного масла методом паровой дистилляции [3], но мы предлагаем считать его нативным растительтым веществом, образующимся за счет каскадной циклизации двух интермедиатов У и В. Причем, в зависимости от ориентации В на терпенсинтазах может образоваться его пара-изомер как основа всех известных в природе терпиненов.
Установлено, что исходными веществами при биосинтезе терпенов являются глюкоза и мевалонат [12], которые через промежуточные карбкатионы X и У приводят к образованию всех типов монотерпеновых углеводородов. Дополнительные исследования привели к заключению, что основным источником биосинтеза является глюкоза, из которой двумя путями образуется 1РР, находящаяся в динамическом равновесии с ВМАРР [13] (рис. 4).
Рис. 4 Типы сочленения карбкатиона изоиеитила (У) и изопрена (В) с образованием некоторых моноциклических монотерпеновых углеводородов (\2)
Причем только одна метка попадает в молекулу бициклического монотерпена из |1 'С | меченого мевалоната, что указывает на включение метки лишь из одного пути биосинтеза, следовательно, вторая пятичленная часть молекулы включается из параллельного пути биосинтеза. Таким образом, сборка бициклических монотерпенов происходит за счет комбинации молекул ВМАРР и 1РР из разных биосинтетических путей (ВХР и МУА соответственно). Набор образующихся бициклических структур монотерпенов можно представить в виде каскадной циклизации пятичленных карбкатионов X и У (рис. 5).
Рис. 5 Типы сочленения карбкатиона диметилалшла (X) и карбкатиона июнем шла (У) с образованием некоторых бициклических монотерпеновых углеводородов (X)
Камфан
УХ
Борнан Пинан Каран Фенхан
Путь МУА осуществляется в цитозоле (ранние стадии), эндоплазматическом ретикулуме (З-гидрокси-З-метилглутарил-КоА-редуктаза) и пероксисомах (поздние стадии) [14]. Все ферменты пути ВХР локализованы в пластидах [15]. Относительный
вклад каждого из путей в конкретные структуры терпеноидов могут существенно различаться в разных растениях или тканях.
Для обоснования динамики накопления в растениях монотерпеновых продуктов в потоке нами составлена упрощенная схема к формированию кинетической зависимости с использованием данных о локализации в растительной клетке циклических продуктов и путей образования их интермедиатов (рис. 6).
Y2 (I)
Шастидная _-i- w xim
мембрана AJoi — v-U
Z „т, кг,В ^ у2 (П)
. Х2(П)
Цитозоль (пероксисома) Путь MVA
Рис. 6 Кинетическая схема мембранного биосинтеза монотерпеновых углеводородов (прописными буквами обозначены нормированные концентрации)
Известно, что два пути биосинтеза проходят в различных частях клетки, разделенных пластидной мембраной. На каждом участке клетки формируется собственный набор ациклических и моноциклических монотерпенов. Биосинтез бициклических монотерпенов происходит за счет перемещения одного из интермедиатов (X) для сборки молекулы на ферменте через пластидную мембрану. Проницаемость мембраны может оказывать влияние на кинетическую константу биосинтеза (кз) независимо от активности фермента. Данное явление наблюдалось нами при выявлении особенностей биосинтеза монотерпенов в хеморассах растений Artemisia scoparia, которые впервые были описаны с использованием метода главных компонент [4].
Однако применённый нами собственный метод исследования [1] позволил выявить глубинные особенности и установить существенные различия между величинами относительных кинетических констант кз хеморас Artemisia scoparia Башкирии и Крыма (0,85 и 25,85). Причём, величины остальных констант биосинтеза оставались на прежнем уровне у обоих хеморас, что однозначно указывает на влияние специфического фактора на биосинтез бициклических монотерпенов в этих растениях. Таким специфическим фактором, по нашему мнению, является проницаемость пластидной мембраны для интермедиата X. Schwender с сотрудниками [16] исследовали проницаемость пластидной мембраны, используя мевилонин как высоко-специфический ингибитор мевалоната. В результате для хлоропластов ими выявлен собственный путь биосинтеза IPP за счёт того, что мевинолин не проникает через мембрану в хлоропласты и не блокирует биосинтез стероидов в высших растениях, поэтому он не влияет на образование хлорофиллов и каротиноидов в пластидах. Аналогично для хеморас Artemisia scoparia наблюдается ограниченная проницаемость пластидной мембраны для X, что подтверждает раздельность в клетке путей биосинтеза
интермедиатов для образования бициклических монотерпенов. В то же время кинетические константы биосинтеза ациклических и моноциклических монотерпенов (kri и кгг) в обоих хеморасах совпадают, что дополнительно подтверждает присутствие полного набора ферментов при биосинтезе ациклических и моноциклических монотерпенов как в пластидах, так и в цитозоле [17].
Сочетание IPP с молекулой изопрена приводит к образованию двух симметрично меченных структур моноциклических монотерпенов (пулешн), что указывает на двухэтапный (как минимум) процесс образования целостной кислородсодержащей молекулы, а распределение меченого углерода в два положения является результатом неселективности последующего процесса окисления готового углеводородного каркаса, который осуществляется, очевидно, после транспорта его к пироксисоме.
Таким образом, наращивание углеводородного скелета для образования высших терпенов происходит по собственному механизму через образование GPP, а формирование монотерпенового многообразия происходит по иному пути без его участия. Процесс осуществляется за счет ферментативного сочленения фосфорелированных субстратов между собой или какого-либо из них с изопреном. Все они происходят по механизму одностадийной каскадной циклизации.
Для выявления кинетических и концентрационных соотношений между биоагентами, представленными в схеме, была составлена упрощенная кинетическая схема и сделаны некоторые допущения. Так, образование промежуточных продуктов X и Y происходит двумя путями: из глюкозы (А) через пируват и через мевалонат (R) [18]. Последующее сочленение каждого из них с В приводит к получению монотерпеновых углеводородов ациклического (Х2) и моноциклического (Y2) строения для 1-го ряда в пластидах (через пируват), для II-го ряда в цитозоле и пироксисомах (через мевалонат) (табл. 2).
Таблица 2
Начальные условия для кинетических уравнений (1)-(3) при их решении применительно к экспериментальным данным для экстрактов растения Artemisia balchanorum Krasch.
Параметры в кинетичееких уравнениях и их числовые величины
Начальные условия
Х20 Zo Y2„ to
0,0030 0,0020 0,0035 0,000125
Содержание исходных веществ на единицу глюкозы (г/г)
А R В
1,000 0,850 0,125
Ки нети че ски е ко не тан ты
ко Hi к2 кз к4 kri кГ2 К24
1,750 0,100 1,100 2,000 30,750 0,250 0,500 0,036
Скорость рассеивания монотерпенов в окружающую среду куравнению (3), t 1
Vx vY vz
0,00950 0,00350 0,00075
Безразмерное относительное время, когда образец растения был. взят в каждой фазе вегетагцт (в единицах первой фазы (1)в течении сезона)
I п HI IV
0,912 1,152 1,504 3,312
Образование бициклических монотерпенов (Z) осуществляется за счёт одностадийного сочленения X и Y из разных биосинтетических путей за счет проникновения X через полупроницаемую мембрану и включения его из 1-го пути (ВХР), а Y - из 11-го пути (MVA), связывающие оба пути между собой в единый целостный механизм. Такие сочленения хорошо согласуются с экспериментальными
данными по обнаружению одной радиоактивной метки из [2-14С]-мевалоновой кислоты в 6-м положении для камфоры, туйона и указывает на включение её преимущественно через Y. К тому же известно, что образование Y происходит двумя путями [19], а включение метки происходит только по пути MVA. Кинетические характеристики образования ациклических и моноциклических монотерпенов для обоих путей биосинтеза нами условно приняты одинаковыми. Начальные условия для решения кинетических уравнений (1)-(3) приводятся в таблице 2.
Все процессы происходят на соответствующих ферментах (терпенсинтетазах) с собственными кинетическими константами (kri и кз). Представленный процесс аналогичен известному ферментному обеспечению diTPS [9], формирующему разнообразие углеводородного скелета дитерпенов за счет осуществления каскадного биосинтеза, но только из готового ациклического (С-20) фосфорелированного субстрата.
Графические зависимости между характеристическими параметрами биосинтеза монотерпенов (рис. 7) соответствуют решениям дифференциальных уравнений с тремя переменными (1). Точками на графиках указаны экспериментальные значения, которые в оптимальном варианте должны совпадать с модельными кривыми либо полученные кривые должны максимально к ним приближаться. Проверка соответствия модельных кривых экспериментальным данным согласно критерию согласия Фишера выявила 95% уровень адекватности модельных решений (алгоритм проверки предствлен в работе [1]).
Рис. 7 Векторные характеристики накопления монотерпенов растительного вида
Artemisia balchanorum Krasch
* - точки указывают на полученные экспериментальные данные по нормализованным концентрациям (см. табл. 2); линии представляют решения системы дифференциальныхуравнений с тремя переменными для нормализованных концентраций различных монотерпена: 1 - ациклических; 2 - моноциклических; 3 -бицикличес ких;
** - точки обозначают экспериментальные значения вектора эффективности (см. табл. 1); линии представляют расчётные значения изменений вектора эффективности.
Факторные плоскости (рис. 8) вскрывают соотношения кинетических стадий природного биосинтеза монотерпенов в исследуемых растениях по их скоростям на каждой стадии согласно кинетической схеме (см. рис. 6). Факторные плоскости наглядно демонстрируют наличие скорость-определяющих стадий в природном
биосинтезе монотерпенов. В результате, наглядно прослеживаются индивидуальные биосинтетические особенности растений, и в представленных данных получено подтверждение общих хемо-таксономических признаков в исследованных растениях согласно работе [1].
Рис. 8 Факторные плоскости кинетических констант как графические образы распределен™ констант скоростей единого процесса биосинтеза монотерпенов согласно схеме (см. рис. 6)
Так, в поддержании равновесных концентраций карбкатионов X и Y наблюдается преобладание немевалонатного пути биосинтеза из А над мевалонатным из R (значительное превышение значений константы ко над ki). Доминирует высокоскоростная стадия превращения А в X (обратимый переход существенно замедлен из-за низкого значения k2j). Отмечается очень высокая скорость стадии расходования X и Y на биосинтез Z (высокое значение константы кз). Расход X полностью компенсируется его образованием в отличие от биосинтеза Y2 и Z. В этом состоит суть неравномерного распределения остаточного содержания выявленных групп монотерпенов в растениях (значительное преобладание Х2 над Y2 и Z).
Стадии с участием В являются скорость-определяющими в биосинтезе Х2 и Y2 (низкие значения констант k,i и к,2), что несомненно обусловлено невысокой природной биоактивностью соответствующих терпенсинтетаз.
Заключение
Предложен единый механизм биосинтеза монотерпеновых углеводородов за счёт одностадийного каскадного сочленения исходных интермедиатов, включенных в кинетическую схему, объединяющую два параллельных пути процесса, которые локализованы в различных частях растительной клетки, разделённых пластидной мембраной. Установлены кинетические характеристики динамики накопления в растениях монотерпенов по степеням циклизации в потоке с использованием собственных теоретических и методических подходов на основании предложенной кинетической схемы. Выявлены общие и специфические особенности биосинтеза монотерпенов в растениях Artemisia balchanorum и хеморассах вида A. scoparia. Установлено существенное влияние пластидной мембраны на кинетические характеристики биосинтеза бициклических монотерпенов для двух хеморас растений вида Artemisia scoparia и подтверждено присутствие полного набора ферментов при образовании ациклических и моноциклических монотерпенов как в клеточных пластидах, так и в цитозоле клеток.
Список литературы
1. Устименко В.Н., Ходаков Г.В. Термодинамика и кинетические модели природного биосинтеза монотерпеновых компонентов эфирных масел растений рода Artemisia И Учёные записки КФУ им. В.И. Вернадского. Биология. Химия. - 2018. - № 4(70). - С. 219-241.
2. Дьяконов В.П. Система MathCad. - М.: Радио и связь, 1993. - 128 с.
3. Племенков В.В. Химия изопреноидов. - Барнаул: Алтайский гос.университет, 2007. - 322 с.
4. Жигжитжапова С.В., Дыленова Е.П., Рандалова Т.Э., Радниева Л.Д., Тыхеев Ж.А., Павлов И А. Изменения состава эфирного масла полыни метельчатой (Artemisia scoparia Waldst. et Kit) в разные фенофазы // Вестник Тверского Государственного Университета. Серия 'Биология и экология". - 2018. - № 2. - С. 159-165.
5. Burke С., Croteau R Interaction with the small subunit of geranyl diphosphate synthase modifies the chain length specificity of geranylgeranyl diphosphate synthase to produce geranyl diphosphate // J. Biol. Chem. - 2002. - Vol. 277. - P. 3141-3149.
6. Simkin A.J., Guirimand G., Papon N., Courdavault V., Thabet I., Ginis ()., Bouzid S., Giglioli-Guivarch N., Clastre M. Peroxisomal localisation of the final steps of the mevalonic acid pathway inplanta //Planta. - 2011. - Vol 234. - P. 903-914.
7. Chen /•'., Tholl I)., Bohlmann J., Pichersky E. The family of terpene synthases in plants: a mid-size family of genes for specialized metabolism that is highly diversified throughout the kingdom. - Plant J., 2011. - Vol. 66. - P. 212-229.
8. AharoniA., GiriA.P., Deuerlein S., Griepink F., de-Kogel W.J., Verstappen F.W.A., Verhoeven H.A., Jongsma M.A., Schwab W., Bouwmeester H.J. Terpenoid metabolism in wild-type and transgenic Arabidopsis plants //Plant Cell - 2003. - Vol 15. - P. 2866-2884.
9. Gong H.-Y., Zeng Y, Chen X.-Y. Diterpene synthases and their responsible cyclic natural products//Nat. Prod. Bioprospect. - 2014. DOI: 10.1007/sl3659-014-0012-8.
10. Khodakov G.V., Kotikov I.V. Component composition of essential oil from Artemisia annua and A.scoparia II Chemistry of Natural compounds. - 2009. - Vol 45. - P. 909-912.
W.Henson J.R. Terpenoid Biosynthesis. In Comprehensive Organic Chemistry (Barton, D.H.R., and Ollis, W.D. eds.). -PergamonPress: Oxford, 1978. -P. 989-1023.
12. Britton G. Overview of carotenoid biosynthesis. In: Carotenoids, Vol 3, Biosynthesis and Metabolism (G. Britton, S. Liaaen-Jensen, H. Pfander, eds.). - Basel: Birkhauser Verlag, 1998. -P. 13-147.
13. Britton G. Plant Pigments (Harcourt, B. J., ed.). - London: Academic Press, 1988. -P. 133.
14. Leivar P., Gonzalez V.M., Castel S., Trelease R.N., Lopez-Iglesias C., Arro M., Boronat A., Campos N., Ferrer A., Fernandez-Busquets X. Subcellular localization of Arabidopsis 3-hydroxy-3-methylglutaryl coenzyme A reductase // Plant Physiol - 2005. -Vol 137. - P. 57-69.
15. Hsieh M.H., Chang C.Y., Hsu S.J., Chen J.J. Chloroplast localization of methylerythritol4-phosphate pathway enzymes and regulation of mitochondrial genes in ispD and ispE albino mutants in Arabidopsis II Plant Mol. Biol - 2008. - 66. - P. 663-673.
16. Schwender J, Seemann M, Lichtenthaler H.K., Rohmer M. Biosynthesis of isoprenoids (carotenoids, sterols, prenyl side-chains of chlorophylls and plastoquinone) via a novel pyruvate/glyceraldehyde 3-phosphate non-mevalonate pathway in the green alga Scenedesmus obliquus II Biochem. J. - 1996. - 316. - P. 73-80.
17. Thabet I., Guirimand G., Courdavault V., Papon N., Godet S., Dutilleul C., Bouzid S., Giglioli-Guivarch N., Clastre M., Simkin A.J. The subcellular localization of periwinkle farnesyl diphosphate synthase provides insight into the role of peroxisome in isoprenoid
biosynthesis // J Plant Physiol. - 2011. - 168. - P. 2110-2116. D01:10.1016/j.jplph.2011.06.017.
18. Dewick P.M. Medicinal natural products: a biosynthetic approach // Chichester: John Wiley & Sons Ltd., 2002.
19. PanX., Domin N., Schieferdecker S., Kage H., RothM., NettM. Herpetopanone, a diterpene from Herpetosiphon aurantiacus discovered by isotope labeling // J.Org.Chem. -2017. -13. - P. 2458-2465.
Статья поступила в редакцию 01.02.2022 г.
Khodakov G.V., Ustimenko V.N. Influence of plastid membrane on the formation kinetics of monoterpenes hydrocarbons of pi ants of the genus Artemisia L. // Bull. Of the State Nikita Botan. Gard. -2022.-№ 142.-P. 26-36.
By chromate-mass spectrometer method it was positioned the qualitative and quantitative maintenance of terpene's components in hexane extracts obtained from plant samples of Artemisia balchanorum Krasch, corresponded to all phases of its vegetation. The relative graphic -analytical and template analyses of the received experimental and modelling settlement data based on own methodical approaches are carried out. One determined the kinetic dependences for a dynamical accumulation of monoterpene's components in investigated plants according to degrees of ring formation to study the influence of a plastid membrane on the kinetic characteristics of the bicyclic monoterpenes formation, and also to obtain the data of the biosynthesis localization of acyclic and monocyclic monoterpenes in a plant cell.
Key words: monoterpenes; kinetics; a biosynthesis constant;plastid membrane; Artemisia L.
