Jako zaufany dostawca systeminy często pytam o komórki docelowe tego niezwykłego peptydu sygnalizacyjnego. Systemin jest dobrze znanym peptydem roślinnym, który odgrywa kluczową rolę w reakcji obrony roślin przeciwko roślinożercom i patogenom. Zrozumienie jego komórek docelowych jest niezbędne nie tylko do zrozumienia fizjologii roślin, ale także dla potencjalnych zastosowań w rolnictwie i biotechnologii.
Odkrycie i ogólna funkcja systeminy
Systemin został po raz pierwszy odkryty w roślinach pomidorów (Lycopersicon Esculentum) na początku lat 90. Jest to mały peptyd kwasowy 18 - kwasowy, który pochodzi z większego białka prekursorowego, prozysteminy. Gdy roślina jest uszkodzona, na przykład przez żucie owadów, systemina jest uwalniana do układu naczyniowego zakładu. Ten peptyd podróżuje następnie po roślinie, wywołując ogólnoustrojową reakcję obrony.
Ogólną funkcją systeminy jest indukowanie wytwarzania inhibitorów proteinazy (PI) w roślinie. Pis są białkami, które mogą hamować enzymy trawienne roślinożerców, takie jak proteazy. Produkując PIS, roślina może zmniejszyć wartość odżywczą swoich tkanek dla roślinożerców, zniechęcając w ten sposób dalsze karmienie.
Docelowe komórki w roślinie
Komórki miąższowe naczyniowe
Jedną z głównych docelowych komórek układu są komórki miąższowe naczyniowe. Komórki te znajdują się w sąsiedztwie łyka, tkanka roślinna odpowiedzialna za transport organicznych składników odżywczych, w tym systemina. Gdy systemina dociera do komórek miąższu naczyniowego, wiąże się z specyficznym receptorem na powierzchni komórki.
Receptor systeminy został zidentyfikowany jako kinaza receptorowa receptorowa receptorowa (LRR) o nazwie SR160. Gdy Systemin wiąże się z SR160, inicjowana jest seria wewnątrzkomórkowych zdarzeń sygnalizacji. Zdarzenia te obejmują aktywację kinaz białkowych aktywowanych mitogenem (MAPK), które są kluczowymi składnikami wielu szlaków przekazywania sygnału w roślinach.
Aktywacja MAPK prowadzi do fosforylacji czynników transkrypcyjnych. Te czynniki transkrypcyjne wchodzą następnie do jądra i wiążą się z regionami promotora genów kodujących PI. W rezultacie geny są transkrybowane, a PI są syntetyzowane w komórkach miąższu naczyniowego. Z tych komórek PI można dalej transportować do innych części rośliny przez łyk.
Komórki mezofilowe
Oprócz komórek miąższu naczyniowego komórki mezofilowe są również docelowymi komórkami układu. Komórki mezofilowe są głównymi komórkami fotosyntetycznymi w liściu roślin. Są one ważne dla ogólnego metabolizmu rośliny i obrony.
Gdy systemina jest transportowana do komórek mezofilowych, może również indukować produkcję PI. Podobnie jak w procesie w komórkach miąższu naczyniowego, systemina wiąże się z SR160 na powierzchni komórek mezofilowych, aktywuje MAPK i ostatecznie prowadzi do transkrypcji genów PI. Pis wytwarzane w komórkach mezofilowych może działać lokalnie w celu ochrony tkanek fotosyntetycznych przed atakiem roślinożerców.
Porównanie z innymi peptydami
Aby lepiej zrozumieć rolę systeminy i jej komórek docelowych, warto porównać ją z innymi peptydami. Na przykład,Peptyd yy (3–36) (człowiek)jest peptydem zaangażowanym w regulację bilansu apetytu i energii u ludzi. W przeciwieństwie do układu, który działa na komórki roślinne, peptyd yy (3–36) kieruje specyficzne komórki w ludzkim przewodzie pokarmowym i ośrodkowym układzie nerwowym.
Inny peptyd,VIP (10–28) (ludzki, bydlęcy, świń, szczury), jest wazoaktywnym peptydem jelitowym. Ma wiele funkcji, w tym rozluźnienie mięśni gładkich i regulację wydzielania w różnych narządach. Jego komórkami docelowymi są głównie komórki mięśni gładkich, komórki śródbłonka i komórki gruczołowe w różnych tkankach ssaków.
Peptyd F, bydlęcyjest peptydem występującym w tkankach bydła. Chociaż jego dokładna funkcja jest nadal badana, prawdopodobnie będzie miała specyficzne komórki docelowe w ciele bydlęcej, które różnią się od komórek roślinnych ukierunkowanych systemem.
Implikacje dla rolnictwa i biotechnologii
Znajomość komórek docelowych systemina ma znaczące implikacje dla rolnictwa i biotechnologii. W rolnictwie możemy wykorzystać tę wiedzę do opracowania nowych strategii kontroli szkodników. Na przykład możemy zaprojektować rośliny do ponad - wyrażają systeminę lub jej receptor, SR160. W ten sposób rośliny mogą mieć bardziej solidną reakcję obronną przeciwko roślinożercom, zmniejszając potrzebę pestycydów chemicznych.
W biotechnologii systemina może być stosowana jako modelowy peptyd do badania szlaków przekazywania sygnału w roślinach. Zrozumienie, w jaki sposób systemina wiąże się z komórkami docelowymi i aktywuje reakcję obronną może zapewnić wgląd w rozwój innych bioaktywnych peptydów o potencjalnych zastosowaniach w ochronie roślin i regulacji wzrostu.
Nasza rola jako dostawcy systemu
Jako dostawca systemów jesteśmy zaangażowani w dostarczanie produktów systeminowych o wysokiej jakości badaczom i branżom. Nasz systemina jest starannie oczyszczona i scharakteryzowana w celu zapewnienia jej aktywności biologicznej. Rozumiemy znaczenie systemii w badaniach roślin i jej potencjalnych zastosowaniach, i staramy się wspierać naszych klientów w ich wysiłkach naukowych.
Jeśli jesteś zainteresowany zakupem systemu badań lub aplikacji, zachęcamy do skontaktowania się z nami w celu szczegółowej dyskusji. Nasz zespół ekspertów jest gotowy pomóc w wszelkich pytaniach dotyczących systemu, jego komórek docelowych i jego zastosowań. Możemy również dostarczyć niestandardowe rozwiązania na podstawie twoich konkretnych wymagań.
Wniosek
Podsumowując, docelowe komórki układiny obejmują głównie komórki miąższowe naczyniowe i komórki mezofilowe w roślinach. Dzięki wiązaniu się z receptorem SR160 na tych komórkach systemin inicjuje szereg zdarzeń sygnalizacyjnych, które prowadzą do wytwarzania inhibitorów proteinazy, które są kluczowe dla obrony roślin przed roślinożercami. Porównanie układu z innymi peptydami, takimi jakPeptyd yy (3–36) (człowiek)WVIP (10–28) (ludzki, bydlęcy, świń, szczury), IPeptyd F, bydlęcypodkreśla swoistość interakcji komórek docelowych. Znajomość docelowych komórek Systemina ma dalekie - osiągające implikacje dla rolnictwa i biotechnologii. Jeśli chcesz zbadać potencjał SystemIn, skontaktuj się z nami w celu dalszej dyskusji i zamówień.
Odniesienia
- Pearce, G., Strydom, DJ, Johnson, S., i Ryan, CA (1991). Polipeptyd z liści pomidorów indukuje białka proteinazy indukowane raną. Science, 253 (5021), 895 - 898.
- Scheer, JM i Ryan, Kalifornia (2002). Receptor systeminowy SR160 jest bogatą w leucynę kinazę powtarzającą się receptora. Materiały z National Academy of Sciences, 99 (26), 17192 - 17197.
- Schilmiller, AL, i Howe, GA (2005). Sygnalizacja Jasmonate: konserwowany mechanizm percepcji i transdukcji hormonów. Obecna opinia w Plant Biology, 8 (5), 488–494.