WikiDer > Ингибиторы протеиназ в растениях

Proteinase inhibitors in plants

В биология растений, ингибиторы протеиназ семья из маленьких белки которые играют важную роль в защитных механизмах растения против травоядный из насекомые или же микроорганизмы что может поставить под угрозу целостность растения.

Функциональность

Ингибиторы протеиназ нарушают ферментативную способность пищеварительный или микробный ферменты которые присутствуют в желудок злоумышленника, что приводит к невозможности правильно переваривать растительный материал. Это мешает нормальному росту и препятствует дальнейшему повреждению растения злоумышленником.[1] Исследования также недавно[когда?] выявили, что некоторые ингибиторы протеиназ также обеспечивают защиту растений благодаря наличию противомикробный свойства, обеспечивающие ингибирование возбудитель рост.[2]

Ранение

В то время как ингибиторы протеиназ присутствуют в растениях в природе, выработка этих белков для защиты часто индуцируется либо повреждением растения, либо химической передачей сигналов через такие молекулы, как метилжасмонат.[3] Как повреждение растения, так и сигнальные молекулы приводят к образованию жасмоновая кислота, что затем индуцирует экспрессия гена ингибиторов протеиназ. Многие другие сигнальные каскады, а также перемещение сигнальных молекул через флоэма и ксилема растения также необходимы для производства этих ингибиторов.

После того, как ингибитор протеиназы попадает в организм насекомого, он представляет собой нормальный субстрат для связывания пищеварительных ферментов с активным участком фермента. Это связывание ингибитора с протеиназой создает новый комплекс, диссоциация которого маловероятна. После связывания активный сайт больше не может быть доступен для любого другого субстрата, и фермент больше не может переваривать аминокислоты завода.[4] Без надлежащего пищеварения насекомое не может расти и может голодать, если решит остаться на раненом растении. Подобное подавление роста можно наблюдать у патогенов, которые взаимодействуют с этими ингибиторами.

Томатный эксперимент

Чтобы выяснить, как индуцировалось производство ингибиторов, ученые выявили помидор растения к разным формам метилжасмонат а потом испытанный с помощью радиальная иммунодиффузия для ингибиторов протеиназ в соках листьев. Группу растений томатов опрыскивали раствором, содержащим метилжасмонат, в то время как другую группу растений томатов подвергали воздействию паров метилжасмоната в герметичных стеклянных камерах. Контрольные группы были опрысканы раствором или подвергнуты воздействию пара, не содержащего метилжасмоната. Обе экспериментальные группы выявили повышенную продукцию ингибиторов протеиназ в результате воздействия летучий метилжасмонат по сравнению с контрольными группами.[3]

Защитное поведение

Производство ингибиторов протеиназ показывает, что растения обладают способностью изменять свое защитное поведение в ответ на угрозу или прямую атаку на целостность растений. Этот сложный защитный механизм служит не только для защиты растения от поедания, но и для защиты от патогенной инфекции, требующей как координации, так и общения.

Рекомендации

  1. ^ Фань, Шу-Го; У, Го-Цзян (2005). «Характеристики ингибиторов растительных протеиназ и их применение в борьбе с насекомыми-фитофагами». Ботанический бюллетень Academia Sinica. 46: 273–292.
  2. ^ Ким Дж.Й., Парк С.К., Хван И, Чеонг Х., На Дж. У., Хам К.С., Парк И. (июнь 2009 г.). «Ингибиторы протеаз из растений с антимикробной активностью». Международный журнал молекулярных наук. 10 (6): 2860–72. Дои:10.3390 / ijms10062860. ЧВК 2705521. PMID 19582234.
  3. ^ а б Farmer, E. E .; Райан, К. А. (1990-10-01). «Связь между растениями: переносимый по воздуху метилжасмонат индуцирует синтез ингибиторов протеиназы в листьях растений». Труды Национальной академии наук. 87 (19): 7713–7716. Bibcode:1990PNAS ... 87.7713F. Дои:10.1073 / pnas.87.19.7713. ЧВК 54818. PMID 11607107.
  4. ^ Лоуренс, Полрадж; Кундал, Крипа (15 апреля 2002 г.). «Ингибиторы растительных протеаз в борьбе с насекомыми-фитофагами». Биотехнология растений. 5 (1). Дои:10.2225 / vol5-issue1-fulltext-3 - через Электронный журнал биотехнологии.