ポリガラクツロナーゼ阻害剤

ポリガラクツロナーゼ阻害タンパク質（PGIP ）は、ポリガラクツロナーゼ阻害タンパク質としても知られ、細菌や真菌の病原体によって生成されるポリガラクツロナーゼ（PG）酵素の作用を阻害する植物タンパク質です。 ^{[1] PGは、}植物細胞壁のポリガラクツロナン成分を分解するために病原体によって生成されます。^[2] PGIPは、長さが約360アミノ酸のロイシンに富む繰り返し糖タンパク質であり、PGIPはPGの活性を1桁または2桁低下させる可能性があります。 ^{[3]さまざまなPGIPに対して、}競合的阻害^[4]と非競合的阻害^[5] の両方が観察されています。しかし、PGIPによる果実の熟成に関与する内因性植物PGの阻害は報告されていません。

PG活性から生成される小さなオリゴ糖は、植物内でPGIPを生成するためのシグナルとして機能します。^[6]^[7] ほとんどの植物PGIPは同様のアミノ酸配列を持っているという事実にもかかわらず、異なる植物と病原体の組み合わせの間には大きな特異性が存在します。特定の病原性PGに対するPGIPの特異性は、さまざまな作物がさまざまな細菌や真菌の感染に対して感受性または耐性を持つことに大きく寄与する可能性があります。^[8]^[9]

構造

現在までに実験的に決定された植物PGIP構造は1つだけです。インゲン豆由来のPGIP-2の非グリコシル化バージョンは、 2003年に結晶化され、X線回折によって分析されました。 ^[10] それ以来、計算モデルは、豆のPGIP-2構造をテンプレートとして使用して、一般的に研究されている多くの植物や作物の理論的な3次元構造を生成するために使用されてきました。さまざまなPGIPのグリコシル化を特徴付けるための追加の研究が行われ、これらは計算モデルに組み込まれています。^[11]^[12]

参考文献

^ Darvill, A., Bergmann, C., Cervone, F., De Lorenzo, G., Ham, K.-S., Spiro, MD, York, WS, and Albersheim, P. (1994) 植物の成長と宿主-病原体相互作用に関与するオリゴサッカリン、Biochem. Soc. Symp. 60, 89-94。
^ Jones, TM, Anderson, AJ, and Albersheim, P. (1972) 宿主病原体相互作用IV、Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici が分泌する多糖類分解酵素に関する研究、Physiol. Plant Pathol. 2、153-166。
^ Cook, BJ, Clay, RP, Bergmann, CW, Albersheim, P., Darvill, AG (1999) 真菌ポリガラクツロナーゼは異なる基質分解パターンを示し、ポリガラクツロナーゼ阻害タンパク質に対する感受性が異なる、Mol. Plant-Microbe Interact. 12, 703-711。
^ Federici L, Caprari C, Mattei B, Savino C, Di Matteo A, De Lorenzo G, Cervone F, Tsernoglou D. PGIP（ポリガラクツロナーゼ阻害タンパク質）との相互作用におけるエンドポリガラクツロナーゼの構造要件。Proc Natl Acad Sci US A. 2001年11月6日;98(23):13425-30。
^ Daniel King、Carl Bergmann、Ron Orlando、Jacques AE Benen、Harry CM Kester、Jaap Visser、「アミド交換質量分析法を用いたエンドポリガラクツロナーゼII-ポリガラクツロン酸-ポリガラクツロナーゼ阻害タンパク質システム内の立体配座変化の研究」、Biochem. 41、10225-10233、2002年。
^ Hahn, MG, Bucheli, P., Cervone, F., Doares, SH, O'Neill, RA, Darvill, A., および Albersheim, P. (1989) 植物と病原体の相互作用における細胞壁構成物質の役割、植物と微生物の相互作用。分子および遺伝学的展望 (Kosuge, T.、および Nester, EW, 編集) 第 3 巻、pp 131-181、McGraw-Hill、ニューヨーク。
^ Cervone, F., De Lorenzo, G., Salvi, G., Bergmann, C., Hahn, MG, Ito, Y., Darvill, A., and Albersheim, P. (1989) Release of Phytoalexin Elicitor-Active Oligogalacturonides by Microbial Pectic Enzymes, in Signal Molecules in Plants and Plant-Microbe Interactions (Lugtenberg, BJJ, Ed.) NATO ASI Series, Vol. H36, pp 85-89, Springer-Verlag, Heidelberg, Germany.
^ Stotz, HU, Bishop, JG, Bergmann, CW, Koch, M., Albersheim, P., Darvill, AG, and Labavitch, JM (2000) 真菌ポリガラクツロナーゼとその植物阻害剤の相互作用に影響を与える標的アミノ酸の同定、Physiol. Mol. Plant Pathol. 56, 117-130。
^ Leckie, F., Mattei, B., Capodicasa, C., Hemmings, A., Nuss, L., Aracri, B., De Lorenzo, G., Cervone, F. (1999) ポリガラクツロナーゼ阻害タンパク質 (PGIP) の特異性: ロイシンリッチリピート (LRR) の溶媒露出 â-ストランド/â-ターン領域における単一アミノ酸置換が新しい認識能力を付与する、EMBO J. 18、2352-2363。
^ A. Di Matteo、L. Federici、B. Mattei、G. Salvi、KA Johnson、C. Savino、G. De Lorenzo、D. Tsernoglou、F. Cervone、「植物防御に関与するロイシンリッチリピートタンパク質であるポリガラクツロナーゼ阻害タンパク質（Pgip）の結晶構造」Proc. Natl. Acad. Sci. USA、100、10124、2003
^ Jae-Min Lim、Kazuhiro Aoki、Peggi Angel、Derek Garrison、Daniel King、Michael Tiemeyer、Carl Bergmann、およびLance Wells、「Pyrus Communis PGIPの特定のN結合型グリコシル化部位へのグリカンのマッピングにより、EPG：PGIP相互作用のインターフェイスが再定義される」、Journal of Proteome Research、8、673-680、2009年
^ PG & PGIP 構造データベース、http://www.pg-pgip.info

外部リンク

PG & PGIP 構造データベース
ペクチナーゼデータベース

[1] Darvill, A., Bergmann, C., Cervone, F., De Lorenzo, G., Ham, K.-S., Spiro, MD, York, WS, and Albersheim, P. (1994) 植物の成長と宿主-病原体相互作用に関与するオリゴサッカリン、Biochem. Soc. Symp. 60, 89-94。

[2] Jones, TM, Anderson, AJ, and Albersheim, P. (1972) 宿主病原体相互作用IV、Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici が分泌する多糖類分解酵素に関する研究、Physiol. Plant Pathol. 2、153-166。

[3] Cook, BJ, Clay, RP, Bergmann, CW, Albersheim, P., Darvill, AG (1999) 真菌ポリガラクツロナーゼは異なる基質分解パターンを示し、ポリガラクツロナーゼ阻害タンパク質に対する感受性が異なる、Mol. Plant-Microbe Interact. 12, 703-711。

[4] Federici L, Caprari C, Mattei B, Savino C, Di Matteo A, De Lorenzo G, Cervone F, Tsernoglou D. PGIP（ポリガラクツロナーゼ阻害タンパク質）との相互作用におけるエンドポリガラクツロナーゼの構造要件。Proc Natl Acad Sci US A. 2001年11月6日;98(23):13425-30。

[5] Daniel King、Carl Bergmann、Ron Orlando、Jacques AE Benen、Harry CM Kester、Jaap Visser、「アミド交換質量分析法を用いたエンドポリガラクツロナーゼII-ポリガラクツロン酸-ポリガラクツロナーゼ阻害タンパク質システム内の立体配座変化の研究」、Biochem. 41、10225-10233、2002年。

[6] Hahn, MG, Bucheli, P., Cervone, F., Doares, SH, O'Neill, RA, Darvill, A., および Albersheim, P. (1989) 植物と病原体の相互作用における細胞壁構成物質の役割、植物と微生物の相互作用。分子および遺伝学的展望 (Kosuge, T.、および Nester, EW, 編集) 第 3 巻、pp 131-181、McGraw-Hill、ニューヨーク。

[7] Cervone, F., De Lorenzo, G., Salvi, G., Bergmann, C., Hahn, MG, Ito, Y., Darvill, A., and Albersheim, P. (1989) Release of Phytoalexin Elicitor-Active Oligogalacturonides by Microbial Pectic Enzymes, in Signal Molecules in Plants and Plant-Microbe Interactions (Lugtenberg, BJJ, Ed.) NATO ASI Series, Vol. H36, pp 85-89, Springer-Verlag, Heidelberg, Germany.

[8] Stotz, HU, Bishop, JG, Bergmann, CW, Koch, M., Albersheim, P., Darvill, AG, and Labavitch, JM (2000) 真菌ポリガラクツロナーゼとその植物阻害剤の相互作用に影響を与える標的アミノ酸の同定、Physiol. Mol. Plant Pathol. 56, 117-130。

[9] Leckie, F., Mattei, B., Capodicasa, C., Hemmings, A., Nuss, L., Aracri, B., De Lorenzo, G., Cervone, F. (1999) ポリガラクツロナーゼ阻害タンパク質 (PGIP) の特異性: ロイシンリッチリピート (LRR) の溶媒露出 â-ストランド/â-ターン領域における単一アミノ酸置換が新しい認識能力を付与する、EMBO J. 18、2352-2363。

[10] A. Di Matteo、L. Federici、B. Mattei、G. Salvi、KA Johnson、C. Savino、G. De Lorenzo、D. Tsernoglou、F. Cervone、「植物防御に関与するロイシンリッチリピートタンパク質であるポリガラクツロナーゼ阻害タンパク質（Pgip）の結晶構造」Proc. Natl. Acad. Sci. USA、100、10124、2003

[11] Jae-Min Lim、Kazuhiro Aoki、Peggi Angel、Derek Garrison、Daniel King、Michael Tiemeyer、Carl Bergmann、およびLance Wells、「Pyrus Communis PGIPの特定のN結合型グリコシル化部位へのグリカンのマッピングにより、EPG：PGIP相互作用のインターフェイスが再定義される」、Journal of Proteome Research、8、673-680、2009年

[12] PG & PGIP 構造データベース、http://www.pg-pgip.info