ファイトアレキシン

ファイトアレキシンは抗菌物質であり、その一部は抗酸化作用も有する。ファイトアレキシンは特定の化学構造や特性を持つのではなく、病原体感染部位で急速に化合物を生成する植物によって防御的に新規合成されるという事実によって定義される。一般にファイトアレキシンは広範囲の阻害剤であり、化学的に多様であり、特定の植物分類群に特有の化合物の化学クラスが異なっている。ファイトアレキシンはテルペノイド、糖ステロイド、アルカロイドなどいくつかの化学クラスに分類される傾向があるが、この用語は微生物感染によって誘発されるあらゆる植物化学物質に適用される。

ファイトアレキシンは植物内で生成され、攻撃生物に対する毒素として作用する。ファイトアレキシンは細胞壁を突き破ったり、成熟を遅らせたり、代謝を阻害したり、問題の病原体の繁殖を妨げたりする。ファイトアレキシンの生合成が阻害されると、植物組織の感染感受性が増すことから、植物防御におけるファイトアレキシンの重要さがわかる。ファイトアレキシンを生成できない変異体は、野生型に比べて病原体のコロニー形成が広範囲に及ぶ。そのため、ファイトアレキシンを分解できる宿主特異的病原体は、分解できない病原体よりも毒性が強い。^[1]

植物細胞が損傷した細胞からの粒子または病原体からの粒子を認識すると、植物は一般的な短期的反応と遅延した長期的特異的反応という2つの抵抗を開始します。^{[引用が必要]}

誘導耐性、つまり短期的な反応の一部として、植物はスーパーオキシドや過酸化水素などの活性酸素種を放出して侵入細胞を殺します。病原体との相互作用において、一般的な短期的な反応は過敏反応であり、感染部位の周囲の細胞はアポトーシス、つまりプログラムされた細胞死を起こすようシグナルを受け、病原体が植物の残りの部分に広がるのを防ぎます。^{[引用が必要]}

長期耐性、または全身獲得耐性（SAR）は、ジャスモン酸、エチレン、アブシジン酸、サリチル酸などの植物ホルモンを使用して、損傷した組織と植物の残りの部分とのコミュニケーションに関係しています。シグナルを受信すると、植物内で全体的な変化が起こり、ファイトアレキシンの生成に関与する酵素など、さらなる病原体の侵入を防ぐ遺伝子の発現が誘発されます。多くの場合、ジャスモン酸またはエチレン（両方ともガス状ホルモン）が傷ついた組織から放出されると、隣接する植物もそれに反応してファイトアレキシンを生成します。植物病の一般的な媒介者である草食動物にとって、これらやその他の創傷反応芳香物質は、その植物がもはや食べられないという警告として機能するようです。^[要出典]また、「敵の敵は味方」という古い格言に従って、芳香物質は侵入した植物の天敵にその存在を知らせる場合があります。

アリキシン（3-ヒドロキシ-5-メトキシ-6-メチル-2-ペンチル-4 H -ピラン-4-オン）は、γ-ピロン骨格構造を有する硫黄を含まない化合物であり、継続的なストレスによって植物に誘導される生成物であるフィトアレキシンとしてニンニクから単離された最初の化合物でした。^[2]この化合物は、抗酸化作用、^{[2]抗菌作用、 [2]}抗腫瘍促進作用、^[3]アフラトキシンB2 DNA結合の阻害、^[4]神経栄養作用など、ユニークな生物学的特性を持つことが示されています。^{[4]アリキシンは、} DMBA誘発マウスでTPAによる皮膚腫瘍形成を阻害し、生体内で抗腫瘍促進作用を示しました。^[3]したがって、アリキシンおよび/またはその類似体は、癌予防または他の疾患の化学療法剤として有用な化合物であることが期待されます。^[要出典]

ポリフェノール、特にイソフラボノイドと関連物質は、真菌やその他の微生物病原体に対する植物の防御に役割を果たします。

ブドウ科ブドウでは、トランス-レスベラトロールはボトリティス・シネレアなどの真菌病原体の増殖を防ぐために生成されるファイトアレキシンです^[5]。また、デルタ-ビニフェリンは、プラズモパラ・ビティコラによる真菌感染後に生成される別のブドウのファイトアレキシンです。 ^[6]ピノシルビンは、感染中に合成されるファイトアレキシンとは異なり、感染前スチルベノイド毒素（感染前に合成される毒素）です。マツ科の心材に存在します。^[7]これは、木材を真菌感染から保護する真菌毒素です。^[8]

サクラネチンはフラバノンの一種で、フラボノイドの一種です。Polymnia fruticosa ^[9]やイネに含まれており、イネではPyricularia oryzaeの胞子発芽に対するファイトアレキシンとして作用します。^[10]ソルガムでは、フラボノイド3'-ヒドロキシラーゼをコードするSbF3'H2遺伝子が、病原体特異的な3-デオキシアントシアニジンファイトアレキシン合成において発現しているようです。 ^[11]例えば、ソルガムとColletotrichumの相互作用において発現しています。^[12]

6-メトキシメレインはジヒドロイソクマリンであり、UV-Cによってニンジンスライスに誘導されるファイトアレキシンであり^[13]、ボトリティス・シネレア^[14]や他の微生物に対する耐性を可能にします^[15]。

ダニロンはパパイヤの果実に含まれるファイトアレキシンである。この化合物はパパイヤの病原菌Colletotrichum gloesporioides^{に対して高い抗真菌活性を示した。 [16]}

スチルベンは、病原菌の攻撃を受けた際にユーカリシデロキシロンで生成される。このような化合物は、植物の過敏反応に関係している可能性がある。一部の木材に含まれるポリフェノールの濃度が高いことが、腐敗に対する自然な保存性を説明する可能性がある。 ^[17]

アベナントラミドは、アベナ サティバがプッチニア コロナータバールに応答して生成するフィトアレキシンです。アベナエf. sp.アベナエ、オーツ麦冠さび病。^{[18] [19]} (アベナントラミドは以前はアベナルミンと呼ばれていました。) ^[20]

• アレキシン（体液性免疫）
• アリシン
• ニンニク
• 草食動物に対する植物の防御
• プテロスチルベン
• サルベストロール

• 森口徹；松浦弘道；板倉洋一；勝木 洋;斉藤 洋;西山信義（1997）。 「ニンニクによって産生されるフィトアレキシンであるアリキシン、および神経栄養活性を有する新規外因性物質としてのその類似体」。生命科学。61 (14): 1413–1420。土井：10.1016/S0024-3205(97)00687-5。PMID  9335231。
• 小寺幸弘；市川誠；吉田次郎；樫本直樹；宇田直人住岡功；井手、長利；小野和久（2002）。 「ニンニクが産生するファイトアレキシンであるアリキシンの薬物動態学的研究」。化学および医薬品の速報。50 (3): 354–363。土井：10.1248/cpb.50.354。PMID  11911198。

• 外傷と草食動物に対する多様な反応を制御するシグナル Guy L. de Bruxelles と Michael R Roberts
• 草食動物に対する植物の多様な反応 リンダ・L・ウォーリング
• 高等植物の化学的防御 ジェラルド A. ローゼンタール
• 誘導された植物防御における病原体に対する誘導全身抵抗性（ISR） マーティン・ハイル
• 地下室の手記 ドナルド・R・ストロングとドナルド・A・フィリップス
• 二次代謝産物で表現される植物、昆虫食、病原体、寄生虫の関係 ロレッタ・L・マニックス