Белок, связанный с патогенезом

Белки, связанные с патогенезом (PR), — это белки, вырабатываемые растениями в случае атаки патогена . ^[1] Они индуцируются как часть системной приобретенной устойчивости . Инфекции активируют гены, которые вырабатывают белки PR. Некоторые из этих белков являются антимикробными, атакуя молекулы в клеточной стенке бактерии или грибка. Другие могут функционировать как сигналы, которые распространяют «новости» об инфекции в близлежащие клетки. Инфекции также стимулируют сшивание молекул в клеточной стенке и отложение лигнина , реакции, которые создают локальную баррикаду, замедляющую распространение патогена в другие части растения. ^[2]

Салициловая кислота играет роль в устойчивости к патогенам, вызывая выработку белков, связанных с патогенезом. ^[3] Многие белки, обнаруженные в вине, являются белками, связанными с патогенами винограда. ^[4] К ним относятся тауматин -подобные белки и хитиназы .

Многие семейства белков, связанных с патогенезом, также совпадают с группами человеческих аллергенов, даже если аллергия не имеет ничего общего с защитной функцией белков. ^[5] Группировка этих белков по особенностям их последовательностей позволяет находить потенциальные аллергенные белки из секвенированных геномов растений, область исследований, получившая название «аллергеномика». ^[6]

Классификация

По состоянию на 2014 год ^{[обновлять]}было названо 17 семейств PR-белков: ^[5]

Идентифицированы различные семейства PR-белков и аллергены
Семья	Классификация домена	Белки	Функции	Аллергены
ПР-1	IPR034111 IPR001283	PR-1 а, PR-1 б и PR-1 в	Противогрибковый ( CAP )	Cuc m 3 (дыня; P83834 ) — синдром оральной аллергии
ПР-2	( GH17 )	β-1,3-глюканазы	Расщепляет β-1,3-глюканы	Hev b 2 (латекс; P52407 ) — контактный дерматит Ole e 9 (оливковое) — респираторная аллергия Mus a 5 (банан) — синдром оральной аллергии
ПР-3	IPR016283	Хитиназы типов I, II, IV, V, VI и VII	Эндохитиназа	Pers a 1 (авокадо) — зуд глаз или носа, астма, отеки и т. д. Mus a 2 (банан) — пищевая аллергия, такая как отек губ, анафилаксия и т. д.
ПР-4	IPR001153	Хитиназа домена Барвина I/II	Противогрибковые и хитиназные	Прогевеины : Hev b 6 — контактный дерматит
ПР-5	IPR001938	Тауматин -подобный	Противогрибковый	Jun a 3 (горный кедр), Cry j 1 (японский кедр) и Cup a 3 (аризонский кипарис) — ринит, конъюнктивит и астма Pru av 2 (вишня), Mal d 2 (яблоко), Cap a 1 (болгарский перец), Act d 2 (киви) и Mus a 4 (банан) — синдром оральной аллергии
ПР-6	IPR000864	Картофельная протеаза I	Ингибитор протеиназы
ПР-7	( Субтилизин -подобный)	Эндопротеиназа томата P69 ( O82007 )	Эндопротеиназа
ПР-8	( GH18 )	Хитиназа огурца	Хитиназа III	Гевамин (латекс, P23472 ) — контактный дерматит. Зиз м 1 (индийский жужуб, Q2VST0 ) — синдром оральной аллергии Cof a 1 (кофе, D7REL9 ) — аллергия глаз и дыхательных путей
ПР-9	( Гемпероксидаза III)	Пероксидаза, образующая лигнин табака ( P11965 )	Пероксидаза
ПР-10	IPR024949 IPR000916	Петрушка "ПР-1"	Рибонуклеазоподобный	Bet v 1 (пыльца березы) — аллергический риноконъюнктивит и астма Pru av 1 (вишня), Mal d 1 (яблоко), Api g 1 (сельдерей) и Dau c 1 (морковь) — синдром оральной аллергии Gly m 4 (соя), Vig r 1 (маш), Cor a 1 (фундук) и Cas s 1 (каштан), Act c 8 (золотой киви), Act d 8 (зеленый киви) — синдром оральной аллергии
ПР-11	( GH18 )	Хитиназа табака V ( Q43576 )	Хитиназа
ПР-12	IPR008176	Редька Rs-AFP3 ( O24332 )	Растительный дефензин
ПР-13	IPR001010	Арабидопсис THI2.1 ( Q42596 )	Тионин
ПР-14	IPR000528	Белки-переносчики липидов	Перемещение фосфолипидов и жирных кислот	Par j 1 (сорняк; P43217 ) — ринит и астма Pru p 3 (персик), Mal d 3 (яблоко), Pru av 3 (вишня), Pru ar 3 (абрикос), Cor a 8 (лесной орех), Cas s 8 (каштан) и Zea m 14 (кукуруза) — синдром оральной аллергии
ПР-15	IPR001929	Ячмень OxOa ( P45850 )	гермин ; Оксалатоксидаза
ПР-16	IPR001929	Ячмень OxOLP ( O49871 )	зародышевый
ПР-17	IPR007541	Табак NtPRp27 ( Q9XIY9 )	устойчивость к фитофторозу(?) ^[7]

Идентификация

Поскольку белки PR вырабатываются, когда растительная ткань подвергается стрессу, различные способы стрессовой сигнализации используются для «приманки» растения для экспрессии генов PR для идентификации. Полезные стрессоры включают фактическую инфекцию или просто защитные сигналы, такие как салицилат и метилжасмонат . Белки могут быть идентифицированы путем выделения, пептидного переваривания и сопоставления с геномными последовательностями ( секвенирование белков ). Полученные последовательности затем можно проверить с помощью известных семейств белков PR для категоризации. ^[8]^[9]

Смотрите также

Ацибензолар-S-метил
Глоссарий фитопатологии
Ген R , неродственные белки резистентности

Ссылки

^ Loon LC (1985). «Патогенез-связанные белки». Молекулярная биология растений . 4 ( 2– 3): 111– 116. doi :10.1007/BF02418757. PMID 24310747. S2CID 37281639.
^ Кэмпбелл, NA и Рис, JB (2005). Биология (7-е изд.). Сан-Франциско: Benjamin Cummings.
^ Van Huijsduijnen RAMH; Alblas SW; De Rijk RH; Bol JF (1986). «Индукция салициловой кислотой белков, связанных с патогенезом, и устойчивость к заражению вирусом мозаики люцерны у различных видов растений». Журнал общей вирусологии . 67 (10): 2135–2143 . doi : 10.1099/0022-1317-67-10-2135 .
^ Waters EJ, Shirley NJ, Williams PJ (1996). «Неприятные белки вина — это белки, связанные с патогенезом винограда». Журнал сельскохозяйственной и пищевой химии . 44 (1): 3– 5. doi :10.1021/jf9505584.
^ ab Sinha, Mau; Singh, Rashmi Prabha; Kushwaha, Gajraj Singh; Iqbal, Naseer; Singh, Avinash; Kaushik, Sanket; Kaur, Punit; Sharma, Sujata; Singh, Tej P. (2014). "Текущий обзор аллергенов семейств белков, связанных с патогенезом растений". The Scientific World Journal . 2014 : 543195. doi : 10.1155/2014/543195 . PMC 3947804. PMID 24696647 . В статье использованы цитаты из этого источника, доступного по лицензии Creative Commons Attribution 3.0 (CC BY 3.0).
^ Ди Джироламо, Ф.; Мурака, М.; Мадзина, О.; Ланте, И.; Дахда, Л. (июнь 2015 г.). «Протеомные приложения при пищевой аллергии: пищевая аллергеномика». Current Opinion in Allergy and Clinical Immunology . 15 (3): 259– 66. doi : 10.1097/ACI.0000000000000160. PMID 25899690. S2CID 751042.
^ Shi, X; Tian, Z; Liu, J; van der Vossen, EA; Xie, C (февраль 2012 г.). «Ген белка, связанного с патогенезом картофеля, StPRp27, способствует расово-неспецифической устойчивости к Phytophthora infestans». Molecular Biology Reports . 39 (2): 1909– 16. doi :10.1007/s11033-011-0937-5. PMID 21667110. S2CID 12384096.
^ Elvira, MI; Galdeano, MM; Gilardi, P.; Garcia-Luque, I.; Serra, MT (19 марта 2008 г.). «Протеомный анализ белков, связанных с патогенезом (PR), индуцированных совместимыми и несовместимыми взаимодействиями вируса мягкой крапчатости перца (PMMoV) в растениях Capsicum chinense L3». Журнал экспериментальной ботаники . 59 (6): 1253–1265 . doi : 10.1093/jxb/ern032 . hdl : 10261/57734 . PMID 18375936.
^ Сабатер-Джара, AB; Альмагро, Л; Бельчи-Наварро, С; Барсело, Арканзас; Педреньо, Массачусетс (март 2011 г.). «Метилжасмонат индуцирует внеклеточные белки, связанные с патогенезом, в клеточных культурах Capsicum chinense». Сигнализация и поведение растений . 6 (3): 440– 2. Бибкод : 2011ПлСиБ...6..440С. дои : 10.4161/psb.6.3.14451. ПМЦ 3142433 . ПМИД 21346408.

Дальнейшее чтение

Мутукришнан С., Датта СП. (1999). Патогенез-связанные белки в растениях . Бока-Ратон: CRC Press. С. 291. ISBN 0-8493-0697-3.
«Защитные белки высших растений». dmd.nihs.go.jp .

В эту статью вошли тексты Мау Синхи, Рашми Прабхи Сингха, Гаджраджа Сингха Кушвахи, Насира Икбала, Авинаша Сингха, Санкета Кошика, Пунита Каура, Суджаты Шармы и Тедж П. Сингха, доступные по лицензии CC BY 3.0.

Внешние ссылки

Номенклатура аллергенов ВОЗ для преобразования аллергенов в определенные последовательности.
Ключевое слово UniProt : KW-0568
Картирование онтологии гена : GO:0009607, GO:0006952

Эта статья о белках — заглушка . Вы можете помочь Википедии, расширив ее.

[Loon_1985-1] Loon LC (1985). «Патогенез-связанные белки». Молекулярная биология растений . 4 ( 2– 3): 111– 116. doi :10.1007/BF02418757. PMID 24310747. S2CID 37281639.

[2] Кэмпбелл, NA и Рис, JB (2005). Биология (7-е изд.). Сан-Франциско: Benjamin Cummings.

[Van_Huijsduijnen_1986-3] Van Huijsduijnen RAMH; Alblas SW; De Rijk RH; Bol JF (1986). «Индукция салициловой кислотой белков, связанных с патогенезом, и устойчивость к заражению вирусом мозаики люцерны у различных видов растений». Журнал общей вирусологии . 67 (10): 2135–2143 . doi : 10.1099/0022-1317-67-10-2135 .

[Waters_1996-4] Waters EJ, Shirley NJ, Williams PJ (1996). «Неприятные белки вина — это белки, связанные с патогенезом винограда». Журнал сельскохозяйственной и пищевой химии . 44 (1): 3– 5. doi :10.1021/jf9505584.

[17allergens-5] Sinha, Mau; Singh, Rashmi Prabha; Kushwaha, Gajraj Singh; Iqbal, Naseer; Singh, Avinash; Kaushik, Sanket; Kaur, Punit; Sharma, Sujata; Singh, Tej P. (2014). "Текущий обзор аллергенов семейств белков, связанных с патогенезом растений". The Scientific World Journal . 2014 : 543195. doi : 10.1155/2014/543195 . PMC 3947804. PMID 24696647 . В статье использованы цитаты из этого источника, доступного по лицензии Creative Commons Attribution 3.0 (CC BY 3.0).

[6] Ди Джироламо, Ф.; Мурака, М.; Мадзина, О.; Ланте, И.; Дахда, Л. (июнь 2015 г.). «Протеомные приложения при пищевой аллергии: пищевая аллергеномика». Current Opinion in Allergy and Clinical Immunology . 15 (3): 259– 66. doi : 10.1097/ACI.0000000000000160. PMID 25899690. S2CID 751042.

[7] Shi, X; Tian, Z; Liu, J; van der Vossen, EA; Xie, C (февраль 2012 г.). «Ген белка, связанного с патогенезом картофеля, StPRp27, способствует расово-неспецифической устойчивости к Phytophthora infestans». Molecular Biology Reports . 39 (2): 1909– 16. doi :10.1007/s11033-011-0937-5. PMID 21667110. S2CID 12384096.

[8] Elvira, MI; Galdeano, MM; Gilardi, P.; Garcia-Luque, I.; Serra, MT (19 марта 2008 г.). «Протеомный анализ белков, связанных с патогенезом (PR), индуцированных совместимыми и несовместимыми взаимодействиями вируса мягкой крапчатости перца (PMMoV) в растениях Capsicum chinense L3». Журнал экспериментальной ботаники . 59 (6): 1253–1265 . doi : 10.1093/jxb/ern032 . hdl : 10261/57734 . PMID 18375936.

[9] Сабатер-Джара, AB; Альмагро, Л; Бельчи-Наварро, С; Барсело, Арканзас; Педреньо, Массачусетс (март 2011 г.). «Метилжасмонат индуцирует внеклеточные белки, связанные с патогенезом, в клеточных культурах Capsicum chinense». Сигнализация и поведение растений . 6 (3): 440– 2. Бибкод : 2011ПлСиБ...6..440С. дои : 10.4161/psb.6.3.14451. ПМЦ 3142433 . ПМИД 21346408.