Bitkilerde proteinaz inhibitörleri - Proteinase inhibitors in plants

İçinde bitki biyolojisi, proteinaz inhibitörleri küçük bir aileyiz proteinler bitkinin savunma mekanizmalarında ayrılmaz bir rol oynar. otçul itibaren haşarat veya mikroorganizmalar bitkinin bütünlüğünü tehlikeye atabilir.

İşlevsellik

Proteinaz inhibitörleri, proteinaz inhibitörlerinin enzimatik kabiliyetini bozmaya çalışır. sindirim veya mikrobiyal enzimler mevcut olan mide Saldırganın sindirmek bitki materyali. Bu, uygun büyümeye müdahale eder ve bitkinin saldırgan tarafından daha fazla yaralanmasını engeller.[1] Çalışmalar da son zamanlarda[ne zaman? ] bazı proteinaz inhibitörlerinin ayrıca bitki için savunma sağladığını ortaya çıkardı. antimikrobiyal inhibisyon sağlayan özellikler patojen büyüme.[2]

Yaralama

Proteinaz inhibitörleri bitkilerde doğal olarak mevcut olsa da, savunma için bu proteinlerin üretimi genellikle ya bitkinin yaralanmasıyla ya da aşağıdaki gibi moleküller aracılığıyla kimyasal sinyalle indüklenir. metil jasmonat.[3] Hem bitkinin yaralanması hem de sinyal moleküllerinin oluşumu ile sonuçlanır. jasmonik asit daha sonra gen ifadesi proteinaz inhibitörlerinin. Diğer birçok sinyal kaskadının yanı sıra yer değiştirme sinyal moleküllerinin floem ve ksilem bu inhibitörlerin üretimi için bitkinin% 50'si de gereklidir.

Proteinaz inhibitörü böcek tarafından yutulduğunda, kendisini normal bir substrat enzim üzerindeki aktif bölgeye bağlanan sindirim enzimleri için. İnhibitörün proteinaza bu bağlanması, ayrışma olasılığı çok düşük olan yeni bir kompleks yaratır. Bağlandıktan sonra, aktif bölgeye artık başka herhangi bir substrat tarafından erişilemez ve enzim artık amino asitler bitkinin.[4] Doğru sindirim olmadan böcek büyüyemez ve yaralı bitkide kalmayı seçerse açlıktan ölebilir. Bu inhibitörlerle etkileşime giren patojenlerde benzer büyüme inhibisyonu görülebilir.

Domates deneyi

Bilim adamları, inhibitörlerin üretiminin nasıl başlatıldığını keşfetmek için domates bitkilerin farklı biçimlerine metil jasmonat ve daha sonra tahlil edilmiş kullanma radyal immünodifüzyon yaprak sularında proteinaz inhibitörleri için. Bir grup domates bitkisine metil jasmonat içeren bir çözelti püskürtüldü, diğer bir grup domates bitkisi ise hava geçirmez cam bölmelerde metil jasmonat buharına maruz bırakıldı. Kontrol grupları bir çözelti püskürtüldü veya metil jasmonat içermeyen bir buhara maruz bırakıldı. Her ikisi de deneysel gruplar maruziyetin bir sonucu olarak artan proteinaz inhibitörü üretimi ortaya çıkardı uçucu kontrol gruplarına kıyasla metil jasmonat.[3]

Savunma davranışı

Proteinaz inhibitörlerinin üretimi, bitkilerin bir tehdide veya bitki bütünlüğüne yönelik doğrudan bir saldırıya yanıt olarak savunma davranışlarını değiştirme kabiliyetine sahip olduğunu ortaya koymaktadır. Bu karmaşık savunma mekanizması, bitkinin yenilmesinin yanı sıra hem koordinasyon hem de iletişim gerektiren patojen enfeksiyonundan korumaya hizmet eder.

Referanslar

  1. ^ Fan, Shu-Guo; Wu, Guo-Jiang (2005). "Bitki proteinaz inhibitörlerinin özellikleri ve bunların fitofajlı böceklerle mücadeledeki uygulamaları". Academia Sinica Botanik Bülteni. 46: 273–292.
  2. ^ Kim JY, Park SC, Hwang I, Cheong H, Nah JW, Hahm KS, Park Y (Haziran 2009). "Antimikrobiyal aktiviteye sahip bitkilerden elde edilen proteaz inhibitörleri". Uluslararası Moleküler Bilimler Dergisi. 10 (6): 2860–72. doi:10.3390 / ijms10062860. PMC  2705521. PMID  19582234.
  3. ^ a b Çiftçi, E. E .; Ryan, C.A. (1990-10-01). "Bitkiler arası iletişim: havadaki metil jasmonat bitki yapraklarında proteinaz inhibitörlerinin sentezini indükler". Ulusal Bilimler Akademisi Bildiriler Kitabı. 87 (19): 7713–7716. Bibcode:1990PNAS ... 87.7713F. doi:10.1073 / pnas.87.19.7713. PMC  54818. PMID  11607107.
  4. ^ Lawrence, Paulraj; Koundal, Kripa (15 Nisan 2002). "Fitofagöz böceklerin kontrolünde bitki proteaz inhibitörleri". Bitki Biyoteknolojisi. 5 (1). doi:10.2225 / cilt5-sayı1-tam metin-3 - Electronic Journal of Biotechnology aracılığıyla.