Systemin의 신뢰할 수있는 공급 업체로서, 나는 종종이 놀라운 신호 전달 펩티드의 표적 세포에 대해 묻습니다. Systemin은 초식 동물 및 병원체에 대한 식물의 방어 반응에서 중요한 역할을하는 잘 알려진 식물 펩티드입니다. 그 표적 세포를 이해하는 것은 식물 생리학을 이해할뿐만 아니라 농업 및 생명 공학의 잠재적 응용에 필수적이다.
Systemin의 발견 및 일반적인 기능
Systemin은 1990 년대 초에 토마토 식물 (Lycopersicon esculentum)에서 처음 발견되었습니다. 더 큰 전구체 단백질 인 프로 시스 테민에서 유래 한 작고 18- 아미노 - 산 펩티드입니다. 예를 들어 곤충 씹음으로 식물이 손상되면 Systemin은 식물의 혈관 시스템으로 방출됩니다. 이 펩티드는 식물 전체를 여행하여 전신 방어 반응을 일으킨다.
Systemin의 일반적인 기능은 식물에서 단백질 분해 효소 억제제 (PIS)의 생성을 유도하는 것입니다. PI는 프로테아제와 같은 초식 동물의 소화 효소를 억제 할 수있는 단백질이다. PI를 생산함으로써 식물은 초식 동물에 대한 조직의 영양가를 줄여서 추가 사료를 방해 할 수 있습니다.
식물의 세포를 표적으로합니다
혈관 실질 세포
시스템의 주요 표적 세포 중 하나는 혈관 실질 세포이다. 이들 세포는 시스템을 포함한 유기 영양소를 수송하는 식물 조직 인 플로 엠에 인접한 위치에있다. Systemin이 혈관 실질 세포에 도달하면 세포 표면의 특정 수용체에 결합합니다.
Systemin에 대한 수용체는 SR160이라는 류신 - 풍부한 반복 (LRR) 수용체 키나제로 확인되었다. 일단 Systemin이 SR160에 결합하면, 일련의 세포 내 신호 전달 사건이 개시된다. 이들 사건은 식물에서 많은 신호 전달 경로의 주요 성분 인 미토 겐 - 활성화 된 단백질 키나제 (MAPK)의 활성화를 포함한다.
MAPK의 활성화는 전사 인자의 인산화를 초래한다. 이들 전사 인자는 핵으로 들어가서 PI를 암호화하는 유전자의 프로모터 영역에 결합한다. 결과적으로, 유전자는 전사되고, PIS는 혈관 실질 세포에서 합성된다. 이들 세포로부터, PIS는 플로 엠을 통해 식물의 다른 부분으로 추가로 운반 될 수있다.
중생대 세포
혈관 실질 세포 이외에, 메소 필 세포는 또한 시스템의 표적 세포이다. 중뇌 세포는 식물 잎의 주요 광합성 세포입니다. 그들은 공장의 전반적인 신진 대사와 방어에 중요합니다.
Systemin이 Mesophyll 세포로 운반 될 때 PIS의 생산을 유도 할 수도 있습니다. 혈관 실질 세포에서의 과정과 유사하게, Systemin은 mesophyll 세포 표면의 SR160에 결합하고, MAPK를 활성화시키고, 궁극적으로 PI 유전자의 전사로 이어진다. 메소 필 세포에서 생성 된 PI는 초식 동물 공격으로부터 광합성 조직을 보호하기 위해 국소 적으로 작용할 수있다.
다른 펩티드와 비교
Systemin 및 표적 세포의 역할을 더 잘 이해하기 위해서는 다른 펩티드와 비교하는 것이 유용합니다. 예를 들어,펩티드 YY (3-36) (인간)인간의 식욕과 에너지 균형 조절에 관여하는 펩티드입니다. 식물 세포에 작용하는 Systemin과 달리, 펩티드 YY (3-36)는 인간 위장관 및 중추 신경계에서 특정 세포를 표적으로한다.
다른 펩티드,VIP (10-28) (인간, 소, 돼지, 쥐), 혈관 활성 장 펩티드입니다. 그것은 매끄러운 근육의 이완 및 다양한 기관에서 분비 조절을 포함하여 여러 기능을 가지고 있습니다. 그의 표적 세포는 주로 상이한 포유 동물 조직에서 평활근 세포, 내피 세포 및 선 세포이다.
펩티드 F, 소소 조직에서 발견되는 펩티드입니다. 정확한 기능이 여전히 조사되고 있지만, 소체 내에 특정 표적 세포가있을 가능성이 있으며, 이는 시스템에 의해 표적화 된 식물 세포와 다릅니다.
농업 및 생명 공학에 대한 시사점
Systemin의 표적 세포에 대한 지식은 농업 및 생명 공학에 중대한 영향을 미칩니다. 농업에서는이 지식을 사용하여 해충 통제를위한 새로운 전략을 개발할 수 있습니다. 예를 들어, 우리는 식물을 Express Systemin 또는 그 수용체 인 SR160으로 엔지니어링 할 수 있습니다. 그렇게함으로써, 식물은 초식 동물에 대한보다 강력한 방어 반응을 가하여 화학 살충제의 필요성을 줄일 수 있습니다.
생명 공학에서, Systemin은 식물에서 신호 전달 경로를 연구하기위한 모델 펩티드로서 사용될 수있다. Systemin이 자신의 표적 세포에 결합하는 방법을 이해하고 방어 반응을 활성화하면 식물 보호 및 성장 조절에 잠재적 인 응용을 갖는 다른 생물 활성 펩티드의 개발에 대한 통찰력을 제공 할 수 있습니다.
시스템 공급 업체로서 우리의 역할
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결론
결론적으로, 시스템의 표적 세포는 주로 식물에 혈관 실질 세포 및 중생절 세포를 포함한다. 이들 세포에서 그의 수용체 SR160에 대한 결합을 통해, Systemin은 초식 동물에 대한 식물의 방어에 결정적인 단백질 제 억제제의 생성을 유발하는 일련의 신호 전달 사건을 개시한다. 시스템을 다른 펩티드와 비교하는 것펩티드 YY (3-36) (인간),,,VIP (10-28) (인간, 소, 돼지, 쥐), 그리고펩티드 F, 소펩티드 - 표적 세포 상호 작용의 특이성을 강조합니다. Systemin의 표적 세포에 대한 지식은 농업 및 생명 공학에 영향을 미칩니다. Systemin의 잠재력을 탐색하는 데 관심이 있으시면 추가 논의 및 조달을 위해 문의하십시오.
참조
- Pearce, G., Strydom, DJ, Johnson, S., & Ryan, CA (1991). 토마토 잎으로부터의 폴리펩티드는 상처 - 유도 된 단백질 제 억제제 단백질을 유도한다. 과학, 253 (5021), 895-898.
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