Оксид азота II (NO) принадлежит к категории редокс-активных молекул, которые координируют многие физиологические и биохимические процессы в организмах разного уровня организации. Полученные в последние годы результаты показывают, что наряду с высшими растениями, зелёные водоросли представляют собой перспективную экспериментальную модель для понимания эволюции NO-зависимых регуляторных сетей. У зелёной одноклеточной микроводоросли Ostreococcus tauri,принадлежащей к классу Mamiellophyceae, выявлен гомолог NO-синтаз животных (NOS), который катализирует генерирование оксида азота (II) (NO) и цитруллина из аргинина. Наличие NOS только у некоторых зелёных водорослей поднимает вопрос о потенциальном значении этого фермента для представителей Mamiellophyceae.
Последние данные нашей лаборатории и коллег из других стран свидетельствуют о том, что у высших растений и зелёных водорослей основной NO-зависимый регуляторный механизм связан с посттрансляционной модификацией белков (ПТМ) путем S-нитрозилирования. В работе впервые показана способность к S-нитрозилированию у представителей Mamiellophyceae. Нами получена
рекомбинантная N-ацетил-L-глутаматкиназа O. tauri (OtNAGK) – ключевой фермент в контроле биосинтеза аргинина. Установлено, что OtNAGK подвергается S-нитрозилированию. Таким образом, нами впервые выявлена функция NO в метаболизме аргинина у представителей фотосинтезирующих
эукариот. Анализ действия NO на активность OtNAGK in vivo и in vitro выявил снижение активности фермента. По нашему мнению, таким образом клетки микроводоросли осуществляют тонкую настройку синтеза уровней аргинина, используя при этом образующийся NO. Кроме того, в отсутствии ферментов,
обеспечивающих детоксикацию внутриклеточного оксида азота (II), этот механизм позволяет O. tauri избежать сверхпродукции редокс-молекулы, высокие уровни которой могут быть токсичны для клеток.