Ako dôveryhodný dodávateľ systému Systemin sa často pýtam na cieľové bunky tohto pozoruhodného signalizačného peptidu. Systemin je dobre známy rastlinný peptid, ktorý hrá rozhodujúcu úlohu v obrannej reakcii rastlín proti bylinožravcom a patogénom. Pochopenie cieľových buniek je nevyhnutné nielen pre pochopenie fyziológie rastlín, ale aj pre potenciálne aplikácie v poľnohospodárstve a biotechnológii.
Objav a všeobecná funkcia systému
Systemin bol prvýkrát objavený v rastlinách paradajok (Lycopersicon esculentum) začiatkom 90. rokov. Je to malý, 18 - aminokyselinový peptid, ktorý je odvodený z väčšieho prekurzorového proteínu, prosystemin. Ak je rastlina poškodená napríklad žuvaním hmyzu, Systemin sa uvoľňuje do vaskulárneho systému rastliny. Tento peptid potom cestuje po celej rastline a vyvoláva systémovú obrannú reakciu.
Všeobecnou funkciou systému je vyvolať produkciu inhibítorov proteinázy (PI) v rastline. PI sú proteíny, ktoré môžu inhibovať tráviace enzýmy bylinožravcov, ako sú proteázy. Produkciou PI môže rastlina znížiť výživovú hodnotu svojich tkanív pre bylinožravce, čím sa odradí ďalšie kŕmenie.
Cieľové bunky v rastline
Bunky vaskulárneho parenchýmu
Jednou z primárnych cieľových buniek systému sú bunky vaskulárnych parenchýmu. Tieto bunky sú umiestnené v susedstve s floem, rastlinným tkanivom zodpovedným za transport organických živín vrátane systému. Keď Systemin dosiahne bunky vaskulárneho parenchýmu, viaže sa na špecifický receptor na bunkovom povrchu.
Receptor pre Systemin bol identifikovaný ako receptor kináza receptora Leucine -bohatej (LRR) s názvom SR160. Akonáhle sa systém viaže na SR160, začne sa séria intracelulárnych signálnych udalostí. Tieto udalosti zahŕňajú aktiváciu proteínkináz aktivovaných mitogénom (MAPK), ktoré sú kľúčovými zložkami mnohých dráh prenosu signálu v rastlinách.
Aktivácia MAPK vedie k fosforylácii transkripčných faktorov. Tieto transkripčné faktory potom vstupujú do jadra a viažu sa na promótorové oblasti génov kódujúcich PI. Výsledkom je, že gény sú transkribované a PI sú syntetizované vo vaskulárnych bunkách parenchýmu. Z týchto buniek môžu byť PI ďalej prepravené do iných častí rastliny cez fínik.
Mezofylové bunky
Okrem buniek vaskulárnych parenchýmu sú bunky mezofyl tiež cieľové bunky systému. Mesofylové bunky sú hlavnými fotosyntetickými bunkami v liste rastlín. Sú dôležité pre celkový metabolizmus a obranu rastliny.
Keď sa systém prepravuje do mezofylových buniek, môže tiež vyvolať produkciu PI. Podobne ako v prípade procesu vo vaskulárnych parenchýmových bunkách, systémin sa viaže na SR160 na povrchu mezofylových buniek, aktivuje MAPK a nakoniec vedie k transkripcii PI génov. PI produkované v bunkách mezofylov môžu pôsobiť lokálne na ochranu fotosyntetických tkanív pred útokom bylinožravcov.
Porovnanie s inými peptidmi
Aby sme lepšie porozumeli úlohe systému Systemin a jeho cieľových buniek, je užitočné ho porovnávať s inými peptidmi. NapríkladPeptid yy (3 - 36) (človek)je peptid zapojený do regulácie chuti do jedla a energetickej bilancie u ľudí. Na rozdiel od Systemin, ktorý pôsobí na rastlinné bunky, sa peptid YY (3 - 36) zameriava na špecifické bunky v ľudskom gastrointestinálnom trakte a v centrálnom nervovom systéme.
Ďalší peptid,VIP (10 - 28) (ľudský, hovädzí, ošípaný, potkan), je vazoaktívny črevný peptid. Má viac funkcií, vrátane relaxácie hladkých svalov a regulácie sekrécie v rôznych orgánoch. Jeho cieľovými bunkami sú hlavne bunky hladkého svalstva, endotelové bunky a glandulárne bunky v rôznych tkanivách cicavcov.
Peptid f, hovädzíje peptid nachádzajúci sa v hovädzích tkanivách. Aj keď sa stále skúma jeho presná funkcia, je pravdepodobné, že bude mať v hovädzom tele špecifické cieľové bunky, ktoré sa líšia od rastlinných buniek zameraných na systémový.
Dôsledky pre poľnohospodárstvo a biotechnológiu
Znalosť cieľových buniek Systemin má významné dôsledky pre poľnohospodárstvo a biotechnológiu. V poľnohospodárstve môžeme tieto znalosti využiť na vývoj nových stratégií kontroly škodcov. Napríklad môžeme inžinierovať rastliny na nadmerne expresný systém alebo jeho receptor, SR160. Tým môžu rastliny mať robustnejšiu obrannú reakciu proti bylinožravcom, čím sa znižuje potreba chemických pesticídov.
V biotechnológii sa systém môže použiť ako modelový peptid na štúdium dráh transdukcie signálu v rastlinách. Pochopenie toho, ako sa systém viaže na svoje cieľové bunky a aktivuje obrannú reakciu, môže poskytnúť pohľad na vývoj iných bioaktívnych peptidov s potenciálnymi aplikáciami v ochrane rastlín a regulácii rastu.
Naša úloha dodávateľa systému
Ako dodávateľ Systemin sa zaväzujeme poskytovať výskumným pracovníkom a priemyslom vysokokvalitné výrobky. Náš systém je starostlivo očistený a charakterizovaný, aby sa zabezpečila jeho biologická aktivita. Chápeme dôležitosť systému Systemin v oblasti výskumu rastlín a jeho potenciálnych aplikácií a snažíme sa podporovať našich zákazníkov v ich vedeckých snahách.
Ak máte záujem o nákup systému pre svoj výskum alebo aplikácie, odporúčame vám, aby ste nás kontaktovali a požiadali o podrobnú diskusiu. Náš tím odborníkov je pripravený pomôcť vám s akýmikoľvek otázkami, ktoré môžete mať týkajúce sa systému, jeho cieľových buniek a jeho použitia. Môžeme tiež poskytnúť prispôsobené riešenia na základe vašich konkrétnych požiadaviek.
Záver
Záverom je, že cieľové bunky systemin zahŕňajú hlavne bunky vaskulárnych parenchýmu a bunky mezofylov v rastlinách. Viazaním na svoj receptor SR160 na týchto bunkách iniciuje Systemin sériu signalizačných udalostí, ktoré vedú k produkcii proteinázových inhibítorov, ktoré sú rozhodujúce pre obranu rastlín proti bylinožravcom. Porovnanie systému s inými peptidmi, ako napríkladPeptid yy (3 - 36) (človek),VIP (10 - 28) (ľudský, hovädzí, ošípaný, potkan)aPeptid f, hovädzíZdôrazňuje špecifickosť interakcií peptidových - cieľových buniek. Znalosť cieľových buniek Systemin má ďaleko - dosahuje dôsledky pre poľnohospodárstvo a biotechnológiu. Ak máte záujem preskúmať potenciál systému Systemin, neváhajte nás kontaktovať a požiadajte o ďalšiu diskusiu a obstarávanie.
Odkazy
- Pearce, G., Strydom, DJ, Johnson, S., & Ryan, CA (1991). Polypeptid z listov paradajok indukuje proteíny inhibítora proteinázy indukovaného rane. Science, 253 (5021), 895 - 898.
- Scheer, JM, & Ryan, CA (2002). Systemínový receptor SR160 je receptorová kináza receptorov bohatá na leucín. Zborník Národnej akadémie vied, 99 (26), 17192 - 17197.
- Schilmiller, AL a Howe, GA (2005). Signalizácia jasmonátu: konzervovaný mechanizmus vnímania a transdukcie hormónov. Súčasné stanovisko v biológii rastlín, 8 (5), 488 - 494.