植物生理学与病理学杂志

I 类和 II 类植物防御素与磷脂相互作用的结构基序：配体结合和作用方式的有趣作用

吉兰·查布尔·弗朗西斯科·A 和埃斯特拉达·乔治娜

I 类和 II 类植物防御素与磷脂相互作用的结构基序：配体结合和作用方式的有趣作用

防御素是自然界中广泛存在的阳离子抗菌肽。植物作为固着生物，暴露于真菌和其他病原体后，已经形成了应对感染的机制。植物防御素被认为是感染反应分子，然而，一些非生物因子是诱导物，并且已报道了一组作用模式。磷脂结合谱是 I 类和 II 类防御素的特征。通过比较 I 类 MtDEF4 和 II 类 NaD1 的氨基酸组成，分析了磷脂配体的结构差异或一级结构基序，结果在本综述中提出了 γ 核心环的甘氨酸残基是 I 类磷脂结合防御素的特征。由于茄科植物中存在这两组防御素，因此可能存在协同作用或重叠功能。 N-ter 和 γ-核心环定义了 NaD1 II 类防御素中磷酸肌醇磷脂酰肌醇 4,5-二磷酸 (PIP2) 的 3D 配体结合位点，而 I 类代表性防御素 MtDEF4 的 γ-核心环中的基本残基对于细胞进入至关重要。辣椒防御素强调了 I 类和 II 类防御素不同脂质结合谱的结构限制。初级和 3D 结构基序，特别是位置 4 和 42 的残基以及广泛研究的 γ-核心涉及蛋白质-PIP2/PA 结合的相互作用位点，而疏水表面必须与膜或细胞壁成分的其他成分相互作用。磷脂结合的 3D 结合口袋表明 II 类成员靶向肌醇环中 PIP2 的头部磷酸盐，如 NaD1 所示，因此带电残基也参与 MtDEF4 中的磷酸盐配体配位。与蒺藜苜蓿防御素的系统发育关系表明茄科和豆科中保守的 I 类肽基序。本综述总结了与鞘脂与磷脂结合植物防御素的作用方式相关的最新进展，并揭示了茄科中成熟肽 I 类和 II 类防御素的特定基序，这些基序已显示出与磷酸肌醇和磷脂酸的不同结合。