ผลกระทบของ systemin ต่อการเผาผลาญไขมันของพืชคืออะไร?

Systemin เป็นฮอร์โมนเปปไทด์พืชที่รู้จักกันดีซึ่งเป็นจุดสนใจของการวิจัยอย่างกว้างขวางในด้านสรีรวิทยาของพืช ในฐานะที่เป็นซัพพลายเออร์ระบบที่เชื่อถือได้ฉันได้เห็นความสนใจที่เพิ่มขึ้นในการทำความเข้าใจผลกระทบที่หลากหลายในกระบวนการของพืชต่าง ๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งการเผาผลาญไขมันของพืช ในบล็อกนี้เราจะสำรวจรายละเอียดเกี่ยวกับผลกระทบของ Systemin ต่อการเผาผลาญไขมันของพืชและหารือเกี่ยวกับผลกระทบของผลกระทบเหล่านี้

Systemin: ภาพรวม

Systemin เป็น 18 - อะมิโน - เปปไทด์กรดที่ค้นพบในต้นมะเขือเทศ มันมีบทบาทสำคัญในการตอบสนองการป้องกันของพืชต่อสัตว์กินพืชและเชื้อโรค เมื่อโรงงานได้รับความเสียหาย Systemin จะถูกปล่อยออกมาและเปิดใช้งานชุดการส่งสัญญาณที่เกี่ยวข้องกับการป้องกัน เส้นทางเหล่านี้นำไปสู่การผลิตสารประกอบที่เกี่ยวข้องกับการป้องกันต่าง ๆ เช่น protease inhibitors ซึ่งสามารถยับยั้งสัตว์กินพืชและปกป้องพืชจากความเสียหายเพิ่มเติม

Systemin และเส้นทางการส่งสัญญาณไขมัน

หนึ่งในวิธีหลัก Systemin ส่งผลกระทบต่อการเผาผลาญไขมันของพืชคือการเปิดใช้งานเส้นทางการส่งสัญญาณของไขมัน ในการตอบสนองต่อการรับรู้ของ Systemin เยื่อหุ้มเซลล์พืชจะผ่านชุดของการเปลี่ยนแปลง ฟอสโฟลิพิสเอนไซม์ที่ทำลายฟอสโฟลิปิดในเยื่อหุ้มเซลล์จะถูกเปิดใช้งาน ตัวอย่างเช่น phospholipase A2 (PLA2) เป็นหนึ่งในเอนไซม์สำคัญที่เกี่ยวข้องในกระบวนการนี้ เมื่อ systemin ผูกกับตัวรับของมันบนเยื่อหุ้มเซลล์มันจะกระตุ้นการส่งสัญญาณน้ำตกที่นำไปสู่การเปิดใช้งานของ PLA2

การเปิดใช้งาน PLA2 ส่งผลให้เกิดการไฮโดรไลซิสของเมมเบรนฟอสโฟลิปิดปล่อยกรดไขมันอิสระ (FFAs) และ lysophospholipids ในบรรดา FFAs ที่ปล่อยออกมากรด linolenic มีความสำคัญเป็นพิเศษ กรด Linolenic ทำหน้าที่เป็นสารตั้งต้นสำหรับการสังเคราะห์กรด jasmonic (JA) ฮอร์โมนพืชที่เกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับการตอบสนองการป้องกันและการเผาผลาญไขมัน การเปลี่ยนกรด linolenic เป็น JA เกี่ยวข้องกับชุดของปฏิกิริยาของเอนไซม์รวมถึงการกระทำของ lipoxygenase (LOX), Allene ออกไซด์ synthase (AOS) และ Allene ออกไซด์ cyclase (AOC)

ในทางกลับกัน JA ทำหน้าที่เป็นโมเลกุลส่งสัญญาณที่ควบคุมการแสดงออกของยีนจำนวนมากที่เกี่ยวข้องกับการเผาผลาญไขมัน มันสามารถกระตุ้นการแสดงออกของยีนที่เข้ารหัสเอนไซม์ที่เกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์กรดไขมันและการปรับเปลี่ยน ตัวอย่างเช่น JA สามารถขึ้น - ควบคุมการแสดงออกของยีนที่เข้ารหัส acyl - carrier - โปรตีน (ACP) desaturases ซึ่งรับผิดชอบในการแนะนำพันธะคู่เป็นกรดไขมันจึงเปลี่ยนองค์ประกอบของกรดไขมันของไขมันพืช

ผลกระทบต่อองค์ประกอบของกรดไขมัน

การเปิดใช้งานของ Systemin - Mediated การส่งสัญญาณสามารถเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบของกรดไขมันได้อย่างมีนัยสำคัญของไขมันในพืช ดังที่ได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้การสังเคราะห์ JA จากกรด linolenic สามารถนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงในความอุดมสมบูรณ์สัมพัทธ์ของกรดไขมันที่แตกต่างกัน กรด Linolenic เป็นกรดไขมันโอเมก้า - 3 กรดและการใช้ประโยชน์ที่เพิ่มขึ้นสำหรับการสังเคราะห์ JA อาจส่งผลให้ระดับของโรงงานลดลง

ในทางกลับกันการแสดงออกของยีนที่เกี่ยวข้องในการสังเคราะห์กรดไขมันอื่น ๆ อาจถูกควบคุม ตัวอย่างเช่นการสังเคราะห์กรดไขมันอิ่มตัวและไม่อิ่มตัวเชิงเดี่ยวอาจเพิ่มขึ้นในการตอบสนองต่อการรักษาด้วยระบบ การเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบของกรดไขมันนี้อาจมีความหมายหลายประการสำหรับพืช กรดไขมันที่มีระดับความอิ่มตัวแตกต่างกันมีคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีที่แตกต่างกัน กรดไขมันอิ่มตัวมีความแข็งและของเหลวน้อยกว่ากรดไขมันไม่อิ่มตัว ดังนั้นการเพิ่มขึ้นของปริมาณกรดไขมันอิ่มตัวอาจส่งผลกระทบต่อการไหลของเยื่อหุ้มเซลล์ซึ่งจะมีผลต่อกระบวนการเยื่อหุ้มเซลล์ - กระบวนการที่เกี่ยวข้องเช่นการขนส่งไอออนและการส่งสัญญาณ

ผลกระทบต่อสารประกอบป้องกันไขมัน - ที่ได้รับ

นอกเหนือจากการเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบของกรดไขมันแล้ว Systemin ยังส่งเสริมการสังเคราะห์สารประกอบป้องกันไขมัน Triacylglycerols (แท็ก) สามารถไฮโดรไลซ์เพื่อปล่อย FFAs ซึ่งสามารถแก้ไขเพิ่มเติมเพื่อสร้างสารต้านจุลชีพ ตัวอย่างเช่น FFA บางตัวสามารถออกซิไดซ์เพื่อสร้าง oxylipins ซึ่งมีคุณสมบัติต้านจุลชีพและต่อต้านพืชเป็นพืช

ยิ่งไปกว่านั้นการเปลี่ยนแปลงของ Systemin - เหนี่ยวนำให้เกิดการเผาผลาญไขมันสามารถนำไปสู่การผลิตสารประกอบอินทรีย์ระเหยง่าย (VOCs) ที่ได้มาจากไขมัน VOCs เหล่านี้สามารถทำหน้าที่เป็นผู้ดึงดูดสำหรับศัตรูธรรมชาติของสัตว์กินพืชหรือเป็นผู้ขับไล่สัตว์กินพืชเอง ตัวอย่างเช่นสารระเหยใบสีเขียวบางชนิดซึ่งเป็นสารประกอบที่ได้มาจากไขมันสามารถดึงดูดตัวต่อกาฝากที่เป็นเหยื่อของแมลงที่กินพืชเป็นอาหาร

ปฏิสัมพันธ์กับเส้นทางการส่งสัญญาณฮอร์โมนอื่น ๆ

Systemin - การเผาผลาญไขมันเป็นสื่อกลางยังได้รับอิทธิพลจากการมีปฏิสัมพันธ์กับเส้นทางการส่งสัญญาณฮอร์โมนอื่น ๆ ตัวอย่างเช่นมันสามารถโต้ตอบกับเส้นทางการส่งสัญญาณกรดซาลิไซลิก (SA) SA เป็นฮอร์โมนพืชที่สำคัญอีกชนิดหนึ่งที่เกี่ยวข้องกับการตอบสนองการป้องกันโดยเฉพาะอย่างยิ่งกับเชื้อโรคชีวภาพ

ในบางกรณีการส่งสัญญาณ JA ที่เหนี่ยวนำให้เกิดและการส่งสัญญาณ SA อาจมีผลเป็นปรปักษ์กัน ความสมดุลระหว่างการส่งสัญญาณ JA และ SA เป็นสิ่งสำคัญสำหรับพืชในการติดตั้งการตอบสนองการป้องกันที่เหมาะสม หากพืชถูกโจมตีโดยสัตว์กินพืชระบบการส่งสัญญาณ JA ที่เกิดขึ้นจะถูกเปิดใช้งานซึ่งนำไปสู่การสังเคราะห์สารประกอบที่เกี่ยวข้องกับการป้องกัน อย่างไรก็ตามหากพืชติดเชื้อจากเชื้อโรคทางชีวภาพการส่งสัญญาณ SA อาจโดดเด่นและการทำงานร่วมกันระหว่างสองเส้นทางสามารถปรับการตอบสนองการป้องกันของพืช

ผลกระทบเชิงพาณิชย์

ในฐานะซัพพลายเออร์ของระบบการทำความเข้าใจผลกระทบของระบบในการเผาผลาญไขมันของพืชมีผลกระทบเชิงพาณิชย์อย่างมีนัยสำคัญ สำหรับการใช้งานทางการเกษตร Systemin สามารถใช้เป็นทางเลือกตามธรรมชาติสำหรับสารกำจัดศัตรูพืชเคมี ด้วยการเพิ่มกลไกการป้องกันตามธรรมชาติของพืชผ่านการเปิดใช้งานเส้นทางการส่งสัญญาณตามไขมันระบบสามารถช่วยปกป้องพืชจากสัตว์กินพืชและเชื้อโรคโดยไม่มีผลกระทบด้านลบต่อสิ่งแวดล้อมที่เกี่ยวข้องกับสารกำจัดศัตรูพืชสารเคมีบางชนิด

ในอุตสาหกรรมเครื่องสำอางและเภสัชกรรมสารประกอบที่ได้มาจากไขมันที่ผลิตในการตอบสนองต่อการรักษาด้วยระบบอาจมีการใช้งานที่มีศักยภาพ ตัวอย่างเช่น oxylipins และ VOCs ที่มีคุณสมบัติต้านจุลชีพและการต่อต้าน - การอักเสบสามารถสำรวจได้สำหรับการพัฒนาผลิตภัณฑ์เครื่องสำอางหรือยาใหม่

สรุปและเรียกร้องให้ดำเนินการ

โดยสรุป Systemin มีผลกระทบอย่างลึกซึ้งต่อการเผาผลาญไขมันของพืช มันเปิดใช้งานเส้นทางการส่งสัญญาณของไขมันเปลี่ยนองค์ประกอบของกรดไขมันส่งเสริมการสังเคราะห์สารประกอบป้องกันไขมัน - ที่ได้รับและโต้ตอบกับเส้นทางการส่งสัญญาณฮอร์โมนอื่น ๆ ผลกระทบเหล่านี้ไม่เพียง แต่มีบทบาทสำคัญในการป้องกันความเครียดทางชีวภาพของโรงงาน แต่ยังมีการใช้งานที่มีศักยภาพในอุตสาหกรรมต่าง ๆ

หากคุณสนใจที่จะสำรวจศักยภาพของ Systemin สำหรับการวิจัยหรือแอปพลิเคชันเชิงพาณิชย์ของคุณเราพร้อมให้ความช่วยเหลือคุณ ผลิตภัณฑ์ระบบคุณภาพสูงของเราสามารถให้เครื่องมือที่เชื่อถือได้ในการศึกษาผลกระทบต่อการเผาผลาญไขมันในพืชและอื่น ๆ โปรดติดต่อเราเพื่อหารือเกี่ยวกับความต้องการเฉพาะของคุณและเริ่มการเจรจาต่อรองการจัดซื้อ เราหวังว่าจะได้ทำงานร่วมกับคุณเพื่อปลดล็อกศักยภาพของ Systemin

การอ้างอิง

1. Ryan, CA (2000) เส้นทางการส่งสัญญาณ Systemin: การเปิดใช้งานที่แตกต่างกันของยีนป้องกันพืช Biochimica และ Biophysica Acta (BBA) - การวิจัยเซลล์โมเลกุล, 1477 (1 - 2), 112 - 121
2. Wasternack, C. , & Hause, B. (2013) Jasmonates: การสังเคราะห์การรับรู้การส่งสัญญาณและการกระทำในการตอบสนองต่อความเครียดของพืชการเจริญเติบโตและการพัฒนา การอัปเดตการตรวจสอบปี 2550 ในพงศาวดารของพฤกษศาสตร์ พงศาวดารของพฤกษศาสตร์, 111 (1), 1021 - 1058
3. ชาวนา, EE, & Ryan, CA (1992) สารตั้งต้น Octadecanoid ของกรด jasmonic เปิดใช้งานการสังเคราะห์ของสารยับยั้ง protease ที่เหนี่ยวนำให้เกิดแผล เซลล์พืช 4 (10), 129 - 134

การเชื่อมโยงหลายมิติ

• ไฟบรินเจน - เปปไทด์ที่มีผลผูกพัน
• พาร์ - 3 (1 - 6) เอไมด์ (เมาส์)
• Exendin - 4 (3 - 39)