Rostlinné lipidové přenosové proteiny - Plant lipid transfer proteins

Rostlinný lipidový přenosový protein / bifunkční inhibitor / zásobní protein pro semena, 4-šroubovicová doména
Povrch 1UVB.png
Oryza sativa Přenos lipidů Protein 1 vázán na Kyselina palmitová (Černá). Kladný náboj modře, záporný náboj červeně (PDB: 1UVB​).
Identifikátory
SymbolLTP / seed_store / tryp_amyl_inhib
PfamPF00234
Pfam klanCL0482
InterProIPR016140
CHYTRÝSM00499
KOCOUR1UVB
SCOP21UVB / Rozsah / SUPFAM
CDDcd00010
Taky Pfam PF13016, PF14368; podívejte se na vztahy klanu Pfam.

Rostlinné lipidové přenosové proteiny, také známý jako rostlina LTPs nebo PLTP, jsou skupinou vysocekonzervovaný bílkoviny asi 7-9kDa nalezen v vyšší rostlina papírové kapesníky.[1][2] Jak název napovídá, za přenos jsou zodpovědné proteiny lipidového přenosu pendlování z fosfolipidy a další mastné kyseliny skupiny mezi buněčné membrány.[3] LTP jsou rozděleny do dvou strukturně příbuzných podskupin podle jejich molekulárních hmot: LTP1s (9 kDa) a LTP2s (7 kDa).[4] Různé LTP váží širokou škálu ligandů, včetně mastných kyselin (FA) s C10-C18 délka řetězce, acylové deriváty koenzymu A (CoA), fosfo- a galaktolipidy, prostaglandin B2, steroly, molekuly organických rozpouštědel a některé léky.[2]

Doménu LTP najdete také v doméně zásobní proteiny semen (počítaje v to 2S albumin, gliadin, a glutelin ) a bifunkční inhibitory trypsinu / alfa-amylázy.[5][6][7][8] Tyto proteiny sdílejí stejný superhelikální disulfidem stabilizovaný svazek čtyř šroubovice obsahující vnitřní dutinu.

Mezi živočišnými a rostlinnými LTP není podobnost sekvence. U zvířat cholesterylesterový přenosový protein (CETP), nazývaný také protein pro přenos lipidů v plazmě, je a plazmatický protein který usnadňuje přepravu cholesterylestery a triglyceridy mezi lipoproteiny.

Funkce

Obvykle většina lipidy nevystupujte spontánně membrány protože jejich hydrofobicita je špatně rozpustný ve vodě. LTPs usnadňují pohyb lipidů mezi membránami vazbou a solubilizace jim. LTP mají obvykle širokou substrátovou specificitu, a proto mohou interagovat s řadou různých lipidů.[9]

Je známo, že LTP jsou proteiny související s patogenezí tj. proteiny produkované pro ochranu patogenů rostlinami. O některých LTP je známo, že jsou antibakteriální, antifungální, antivirové a / nebo in vitro antiproliferativní.[2] Předpokládá se, že členové inhibitoru enzymu regulují vývoj a klíčení semen a chrání před hmyzem a býložravci.[2]

LTP v rostlinách mohou být zapojeny do:

  • Cutin biosyntéza
  • tvorba povrchového vosku
  • mitochondriální růst
  • přizpůsobení se změnám životního prostředí[10]
  • metabolismus lipidů
  • hnojení kvetoucích rostlin
  • adaptace rostlin za stresových podmínek
  • aktivace a regulace signalizačních kaskád
  • apoptóza
  • symbióza
  • zrání ovoce[2]

Struktura

Struktura OsLTP1 (bílá) vázaná na Kyselina palmitová (Černá). Disulfidy jsou označeny žlutě.
Distribuce povrchového náboje. Kladný náboj v modré barvě, záporný náboj v červené barvě.
Průřez zobrazující vnitřní rozdělení náboje. Kladný náboj modře, záporný náboj červeně.
Oryza sativa Přenos lipidů Protein 1 navázaný na Kyselina palmitová. (PDB: 1UVB​)

Rostlinné lipidové transferové proteiny se skládají ze 4 alfa-šroubovic v pravotočivém superhelixu se složenou listovou topologií. Struktura je stabilizována disulfidové vazby vzájemné propojení šroubovic.

Struktura tvoří vnitřní hydrofobní dutinu, ve které mohou být vázány 1-2 lipidy. Vnější povrch proteinu je hydrofilní, což umožňuje rozpustnost komplexu. Použití hydrofobních interakcí s velmi málo nabitými interakcemi umožňuje proteinu mít širokou specificitu pro řadu lipidů.[9]

Role v lidském zdraví

PLTP jsou panalergeny,[11][12] a může být přímo odpovědný za případy alergie na jídlo. Pru p 3, hlavní alergen z broskev, je 9-kDa alergen patřící do rodiny proteinů pro přenos lipidů.[13] Alergické vlastnosti úzce souvisí s vysokou tepelnou stabilitou a odolností proti proteolýze proteinů v trávicím traktu.[14] Jsou to potravinové alergeny třídy 1 (gastrointestinální), které způsobují systémovou odpověď než alergeny třídy 2 (dýchací).[4]

Jsou brány v úvahu rostlinné LTP antioxidanty v malé podskupině výzkumů.[15] Není známo, zda to má hodnotu pro lidské zdraví.

Obchodní význam

Přenos lipidů protein 1 (z ječmene) je odpovědný, když denaturovaný podle rmutování proces, pro většinu pěna který se tvoří na pivu.[16]

Viz také

Reference

  1. ^ Asero R, Mistrello G, Roncarolo D, de Vries SC, Gautier MF, Ciurana CL, Verbeek E, Mohammadi T, Knul-Brettlova V, Akkerdaas JH, Bulder I, Aalberse RC, van Ree R (2001). „Protein pro přenos lipidů: pan-alergen v potravinách pocházejících z rostlin, který je vysoce odolný vůči trávení pepsinem“. Mezinárodní archiv alergie a imunologie. 124 (1–3): 67–9. doi:10.1159/000053671. PMID  11306929. S2CID  40934840.
  2. ^ A b C d E Finkina EI, Melnikova DN, Bogdanov IV, Ovchinnikova TV (2016). "Proteiny pro přenos lipidů jako součásti vrozeného imunitního systému rostlin: struktura, funkce a aplikace". Acta Naturae. 8 (2): 47–61. doi:10.32607/20758251-2016-8-2-47-61. PMC  4947988. PMID  27437139.
  3. ^ Kader JC (červen 1996). "Protein přenosu lipidů v rostlinách". Roční přehled fyziologie rostlin a molekulární biologie rostlin. 47: 627–654. doi:10.1146 / annurev.arplant.47.1.627. PMID  15012303.
  4. ^ A b Finkina EI, Melnikova DN, Bogdanov IV, Ovchinnikova TV (2017-07-04). "Rostlinné proteiny související s patogenezí PR-10 a PR-14 jako složky vrozeného imunitního systému a všudypřítomných alergenů". Současná léčivá chemie. 24 (17): 1772–1787. doi:10.2174/0929867323666161026154111. PMID  27784212.
  5. ^ Lin KF, Liu YN, Hsu ST, Samuel D, Cheng CS, Bonvin AM, Lyu PC (duben 2005). "Charakterizace a strukturní analýzy nespecifického lipidového transferového proteinu 1 z fazole mungo". Biochemie. 44 (15): 5703–12. doi:10.1021 / bi047608v. hdl:1874/385163. PMID  15823028.
  6. ^ Pantoja-Uceda D, Bruix M, Giménez-Gallego G, Rico M, Santoro J (prosinec 2003). "Struktura řešení RicC3, 2S albuminu ukládajícího proteinu z Ricinus communis". Biochemie. 42 (47): 13839–47. doi:10.1021 / bi0352217. PMID  14636051.
  7. ^ Oda Y, Matsunaga T, Fukuyama K, Miyazaki T, Morimoto T (listopad 1997). „Terciární a kvartérní struktury 0,19 inhibitoru alfa-amylázy z pšeničného jádra stanovené rentgenovou analýzou při rozlišení 2,06 A“. Biochemie. 36 (44): 13503–11. doi:10,1021 / bi971307m. PMID  9354618.
  8. ^ Gourinath S, Alam N, Srinivasan A, Betzel C, Singh TP (březen 2000). „Struktura bifunkčního inhibitoru trypsinu a alfa-amylázy ze semen ragi při rozlišení 2,2 A“. Acta Crystallographica D. 56 (Pt 3): 287–93. doi:10.1107 / s0907444999016601. PMID  10713515.
  9. ^ A b Cheng HC, Cheng PT, Peng P, Lyu PC, Sun YJ (září 2004). „Vazba lipidů v komplexech nespecifického lipidového přenosu proteinu-1 z rýže Oryza sativa“. Věda o bílkovinách. 13 (9): 2304–15. doi:10.1110 / ps.04799704. PMC  2280015. PMID  15295114.
  10. ^ Kader, Jean-Claude (únor 1997). „Science Direct“. Trendy ve vědě o rostlinách. 2 (2): 66–70. doi:10.1016 / S1360-1385 (97) 82565-4.
  11. ^ Morris A. „Alergie na potraviny podrobně“. Alergická klinika Surrey.
  12. ^ InterPro: IPR000528
  13. ^ Besler M, Herranz JC, Fernández-Rivas M (2000). "Alergie na broskve". Internetové sympózium o potravinových alergenech. 2 (4): 185–201.
  14. ^ Bogdanov IV, Shenkarev ZO, Finkina EI, Melnikova DN, Rumynskiy EI, Arseniev AS, Ovchinnikova TV (duben 2016). „Nový protein pro přenos lipidů z hrachu Pisum sativum: izolace, rekombinantní exprese, struktura roztoku, antifungální aktivita, vazba lipidů a alergenní vlastnosti“. Biologie rostlin BMC. 16: 107. doi:10.1186 / s12870-016-0792-6. PMC  4852415. PMID  27137920.
  15. ^ Halliwell B (1996). "Antioxidanty pro lidské zdraví a nemoci". Každoroční přehled výživy. 16: 33–50. doi:10.1146 / annurev.nu.16.070196.000341. PMID  8839918.
  16. ^ "Pěna". Carlsberg Research Laboratory. Archivovány od originál dne 03.03.2016. Citováno 2009-03-05.