Uloga sekoiridoidnih glukozida i beta-glukozidaze u odbrambenom odgovoru kičice (Centaurium erythraea Rafn) na stres povređivanjem
The role of secoiridoid glucosides and beta-glucosidase in common centaury (Centaurium erythraea Rafn) defense response to wounding
Апстракт:
Centaurium erythraea Rafn (kičica) je bogat izvor farmakološki značajnih specijalizovanih metabolita, uključujući fenolne kiseline, flavonoide i, u najvećoj meri sekoiridoide. Sekoiridoidni glukozidi su monoterpenoidni molekuli čiji se skelet zasniva na ciklopentan-C-piranu za koji je, na poziciji C1 vezan molekul β-D glukoze. Ova jedinjenja podležu enzimatskoj hidrolizi u reakciji sa enzimom β-glukozidazom, pri čemu se oslobađaju odgovarajući aglikoni koji se dalje uključuju u metaboličke procese biljke. Biosinteza i razgradnja sekoiridoida kod kičice su koordinisani procesi koji obezbeđuju konstitutivno prisustvo ovih gorkih materija u tkivima biljke, a čija je primarna uloga odbrana od patogena i herbivora. Kao odgovor na stres povređivanjem u listovima kičice dolazi do intenzivnije akumulacije sekoiridoida, što je rezultat kako pojačane ekspresije većine biosintetskih gena, tako i snižene ekspresije -glukozidaze koja katalizuje prvi korak njihove razgradnje. Koordinisana ekspresija biosintetskih gena uključenih u metabolizam sekoiridoida regulisana je na transkripcionom nivou i nalazi se pod uticajem signalnog puta jasmonske kiseline. Identifikovane su dve varijante enzima -glukozidaza (CeBGLU1 i CeBGLU2) kod kičice koje pokazuju visoku specifičnost ka sekoiridoidnim glukozidima kao supstratu. Hidrolitička funkcija enzima potvrđena je njihovom heterologom ekspresijom u organizmu domaćinu (Escherichia coli), prečišćavanjem rekombinantnih proteina i enzimatskim testovima izvedenim u uslovima in vitro. Rezultati doktorske disertacije pružaju osnovu za primenu metaboličkog inženjeringa u cilju komercijalne i održive proizvodnje sekoiridoida iz obnovljivih izvora.
Кључне речи:
Centaurium erythraea; Sekoiridoidni glukozidi; β-glukozidaza; Mehanička povreda; Ekspresija gena; Funkcionalna karakterizacija genaИзвор:
University of Belgrade, Faculty of Biology, 2020, 1-133Финансирање / пројекти:
- Физиолошка, хемијска и молекуларна анализа диверзитета одабраних ретких и угрожених биљних врста у циљу еx ситу заштите и продукције биолошки активних једињења (RS-MESTD-Basic Research (BR or ON)-173024)