Биосинтез меланина у Physarum polycephalum


Миксомицет Physarum polycephalum образует в процессе дифференциации черные споры, окраска которых вызывается отложением меланина в их клеточной стенке [McCormick et al., 1970; Chet, Huttermann, 1977]. Дифференциация заметно стимулируется освещением, поэтому все исследования меланиногенеза у данного гриба проводились на культурах, подвергнутых этому воздействию. Было показано, что вслед за освещением в течение четырех последующих часов в биомассе гриба происходит непрерывное нарастание концентрации фенольных соединений, прекращающееся только с переходом культуры к образованию спорангиев и синтезу в них меланина. Отсюда был сделан вывод, что эти соединения являются предшественниками пигмента и, окисляясь и полимеризуясь, превращаются в меланин.

Исследования внутриклеточной полифенолоксидазной активности дифференцирующихся культур (с применением L-ДОФА в качестве субстрата) выявили, что максимум активности и наи- большее число изоферментов приходились на стадию споруляции. После начала интенсивного синтеза меланина число изоферментов быстро сокращалось, параллельно падала и общая фер- ментативная активность. Внесение в среду ингибиторов полифенолоксидазы блокировало меланиногенез, но морфогенетический процесс при этом не останавливался (образовывались желтые спорангии). Это могло свидетельствовать только о том, что синтез пигмента является определенной стадией созревания спор, но не существенной частью самого процесса морфогенеза. Наиболее эффективным средством ингибирования была натриевая соль ЭДТУ (этилендиаминтетрауксусной кислоты); при концентрации в 2•10-3М она давала частичное ингибирование, выше 5•10-3 М меланиногенез блокировался полностью. Эффект подавления легко снимался ионами Cu+2, и при одновременном присутствии в среде 3•10-6 М Cu+2 и 3•10-3 М Na2 ЭДТУ образовывались черные спорангии, не отличающиеся по виду от контрольных. Из других известных ингибиторов фенолоксидаз активное действие оказывали тиогликолевая кислота (10-3 М), фенилтиомочевина (10-3 М) и аминобензойная кислота (10-2 М), но в указанных концентрациях оно было неполным [Chet, Huttermann, 1977].