Swollenina, białko po raz pierwszy scharakteryzowane w saprofitycznym grzybie Trichoderma reesei, zawiera N-końcową domenę modułu wiążącego węglowodany z rodziny 1 (CBD) z funkcją wiązania celulozy i C-końcową domenę podobną do ekspansyny. Białko to białko zostało zidentyfikowane za pomocą chromatografii cieczowej ze spektrometrią mas wśród wielu innych białek celulolitycznych wydzielanych w pożywce hydroponicznej kokultury sadzonek ogórka (Cucumis sativus) i Trichoderma asperellum, dobrze znanego czynnika agenta biokontroli i induktora reakcji obronnych roślin. Gen opuchlizny został wyizolowano, a jego region kodujący poddano nadekspresji w tym samym szczepie pod kontrolą pod kontrolą konstytutywnego promotora pki1. Transformanty Trichoderma wykazały znacznie zwiększoną zdolność do kolonizacji korzeni ogórka w ciągu 6 godzin po inokulacji. inokulacji. Z drugiej strony, nadekspresory skróconej sekwencji opuchliny z 36-aminokwasową delecją CBD nie różniły się od typu dzikiego, pokazując in vivo, że domena ta jest niezbędna do pełnej aktywności białka. Wskaźniki kolonizacji korzeni były zmniejszone u transformantów z wyciszoną ekspresją genu opuchliny. ekspresji. Wykazano, że syntetyczny 36-merowy peptyd CBD jest zdolny do stymulować lokalne reakcje obronne w korzeniach i liściach ogórka oraz zapewniać lokalną ochronę przed Botrytis cinerea i Pseudomonas syringae pv lachrymans infekcji. Wskazuje to, że domena CBD może być rozpoznawana przez roślinę jako wzór molekularny związany z mikroorganizmem w interakcji Trichoderma-roślina. --- Chociaż proces kiełkowania konidiów u grzybów strzępkowych został szeroko badany, wiele aspektów pozostaje do wyjaśnienia, ponieważ bezpłciowy zarodnik lub konidium zarodnik lub konidium ma kluczowe znaczenie w ich cyklu życiowym. Zerwanie i reformacja wiązań polimerowych wiązań polimerowych ściany komórkowej wraz z utrzymaniem plastyczności ściany komórkowej podczas konidiów zależy od szeregu enzymów hydrolitycznych, których aktywność jest analogiczna do aktywności ekspansyn, wysoce konserwatywnej grupy białek ściany komórkowej roślin białek o charakterystycznej aktywności rozluźniającej ścianę. W bieżącym badaniu zidentyfikowaliśmy i scharakteryzowaliśmy gen eglD u Aspergillus nidulans, gen ekspansynopodobny gen, którego produkt wykazuje silne podobieństwa do bakteryjnej i grzybowymi endo-beta1,4-glukanazami. Jednak nie udało nam się wykazać takiej aktywności in vitro. Gen eglD ulega konstytutywnej ekspresji we wszystkich stadiach rozwojowych i przedziałach i przedziałach bezpłciowego cyklu życiowego A. nidulans. Jednakże, białko EglD jest obecne wyłącznie w ścianach komórkowych konidiów. Rola białka EglD w morfogenezie morfogenezie, wzroście i szybkości kiełkowania konidiów. Nasze wyniki pokazują, że EglD jest białkiem ekspansynopodobnym zlokalizowanym w ścianie komórkowej konidiów, które może być zaangażowane w przebudowę ściany komórkowej podczas kiełkowania. --- Zbadano kilka rekombinowanych enzymów grzybowych (endoglukanazy i pektynazy) pod kątem ich interakcji z alfa-ekspansyną w przedłużaniu ściany komórkowej i degradacji degradacji polisacharydów. Zarówno Cel12A, jak i Cel5A były w stanie hydrolizować celulozę CMC-Na i beta-glukan o mieszanych wiązaniach. W przeciwieństwie do Cel5A, Cel12A może również hydrolizować ksyloglukan i indukować wydłużanie ścian hipokotyli ogórka w teście in vitro. Połączenie alfa-ekspansyny, nawet w wysokich stężeniach, z Cel12A nie zwiększyło maksymalnego/końcowego tempa wydłużania ściany indukowanego przez sam Cel12A. Wyniki te zdecydowanie sugerują, że modyfikacja/degradacja cząsteczki ksyloglukanu cząsteczki / sieci ksyloglukanu jest kluczem do przedłużenia ściany komórkowej, a alfa-ekspansyna i Cel12A mogą dzielić to samo miejsce działania w podłożu. Pektynaza (Pel1, liaza pektynowa) zwiększała wydłużenie ściany indukowane alfa-ekspansyną w sposób zależny od stężenia, co sugeruje, że sieć pektyn może może normalnie regulować dostępność ekspansyny do kompleksu ksyloglukan-celuloza. Ekspansyna alfa zwiększała aktywność hydrolityczną Cel12A na celulozie CMC-Na, ale nie na ksyloglukanie i beta-ekspansynie. na ksyloglukanie i beta-glukanie. Ekspansyna nie wpływała na aktywność hydrolityczną Cel5A. aktywność. Co ciekawe, ekspansyna zwiększyła również aktywność Pel1 w degradacji wysoko zestryfikowanej pektyny. Potencjalne wyjaśnienie, dlaczego ekspansyna może synergistycznie oddziaływać tylko z niektórymi enzymami na określone polisacharydy polisacharydów. Dodatkowe wyniki sugerują również, że pęcznienie ściany komórkowej może nie być być znaczącym wydarzeniem podczas działania ekspansyny i hydrolaz. --- Zbadano kinetykę ekspresji sześciu genów celulazy i czterech genów związanych z ekspansyną w hipercelulolitycznym mutancie Trichoderma reesei CL847 w odpowiedzi na celulozę Solka Floc i rozpuszczalne induktory. Solka Floc i rozpuszczalne induktory. PCR w czasie rzeczywistym wykazał równoległy wzrost poziomu transkryptów dla genów celulazy cbh1/cel7a, egl1/cel7b, egl4/cel61a, genów beta-glukozydazy bgl1/cel3a, bgl2/cel1a i genu swo1 kodujący białko rozluźniające ściany komórkowe - spolleninę. Aby ocenić przypuszczalne implikacji trzech nowo zidentyfikowanych ekspansyn / rodziny 45 podobnych do endoglukanazy (EEL) w degradacji lignocelulozy, przeanalizowano również ich ekspresję. przeanalizowano również ich ekspresję. Stwierdzono, że tylko eel2 ulega transkrypcji w obecnych warunkach, i wykazywał konstytutywną ekspresję podobną do genu kodującego endoglukanazę cel5b gen. --- Ekspansyny alfa są białkami zewnątrzkomórkowymi, które zwiększają rozciągliwość ścian komórkowych roślin. roślin. Przeanalizowaliśmy ich wzór ekspresji w korzeniach ogórka w obecności i pod nieobecność grzyba mikoryzowego obecności i pod nieobecność grzyba mikoryzowego Glomus versiforme. The alfa-ekspansyn badano przy użyciu dwóch przeciwciał poliklonalnych poliklonalnych (anty-EXPA1 i anty-EXPA2, przygotowanych przeciwko dwóm różnym alfa-ekspansynom ogórka) alfa-ekspansyn) w eksperymentach immunoblottingu, immunofluorescencji i immunogoldu. eksperymenty. Wyniki immunoblotu wskazują na obecność pasma 30-kDa specyficznego dla korzeni mikoryzowych. dla korzeni mikoryzowych. Oba przeciwciała identyfikują antygeny o różnej dystrybucji w korzeniach mikoryzowych: anty-EXPA1 znakuje strefę interfejsu, ale ściany komórek roślinnych tylko słabo. ściany komórkowe roślin tylko słabo. Natomiast anty-EXPA2 znakuje tylko ściany komórek roślinnych. ściany komórkowe roślin. Aby zrozumieć potencjalną rolę alfa-ekspansyn podczas akomodacji grzyba wewnątrz komórek korzenia, przygotowaliśmy półcienkie aby zmierzyć rozmiar komórek korowych i grubość korowych ścian komórkowych w mikoryzie. ścian komórkowych w korzeniach mikoryzowych i niemikoryzowych. Komórki korowe mikoryzowe były znacznie większe niż komórki niemikoryzowe i miały grubsze ściany komórkowe. W eksperymentach z podwójnym znakowaniem kompleksem celobiohydrolaza-złoto zaobserwowaliśmy, że że celuloza była kolokalizowana z alfa-ekspansynami. Podsumowując, wyniki wyniki pokazują, że alfa-ekspansyny są bardziej obfite w ścianach komórkowych ogórka w ścianach komórkowych ogórka po infekcji mikoryzowej; proponujemy, aby te białka rozluźniające ściany są bezpośrednio zaangażowane w akomodację grzyba przez zainfekowane komórki korowe. komórki korowe.
Jaka jest biologiczna rola ekspansyn w grzybach?
Ekspansyny są białkami zewnątrzkomórkowymi, które zwiększają rozciągliwość ścian komórkowych roślin. Te białka rozluźniające ściany są zaangażowane w rozciąganie ścian komórkowych i degradację polisacharydów. U grzybów stwierdzono, że ekspansyny i białka podobne do ekspansyn lokalizują się w ścianie komórkowej konidiów i prawdopodobnie biorą udział w przebudowie ściany komórkowej podczas kiełkowania.