ČASOPIS ČESKÉ FARMACEUTICKÉ SPOLEČNOSTI A SLOVENSKÉ FARMACEUTICKÉ SPOLEČNOSTI

Čes. slov. farm. 2013, 62(2):59-64

Fyziologické aspekty lipoxygenázy v signálnych systémoch rastlín. Časť I. Oktadekánová cesta

Renáta Kollárová*, Marek Obložinský, Veronika Kováčiková
Univerzity Komenského v Bratislave, Farmaceutická fakulta, Katedra bunkovej a molekulárnej biológie liečiv, Bratislava, Slovenská republika

Lipoxygenázy (LOX, linoleate: oxygen oxidoreductases, EC 1.13.11.12) tvoria rodinu dioxygenáz, ktoré obsahujú nehémové, nesulfidové železo. Vyskytujú sa nielen u živočíchov, ale aj u rastlín. Ich prítomnosť bola dokázaná aj v koraloch, machu, hubách a v niektorých baktériách. LOX katalyzujú polohovo- a stereo- špecifickú inzerciu molekulového kyslíka do molekuly nenasýtenej mastnej kyseliny s cis,cis-1,4-pentadiénovým systémom za vzniku príslušných hydroperoxidových derivátov. Tento krok dioxygenácie vyúsťuje do kaskády reakcií, ktoré sa označujú ako lipoxygenázová (oktadekánová) cesta. Koncové produkty tejto cesty (nazývané oxylipíny) zohrávajú u rastlín významnú úlohu ako signálne molekuly pri hojení rán a pri obranných procesoch. V živočíšnych organizmoch sú zase zapojené do procesov zápalových reakcií, astmy a ochorení srdca.

Klíčová slova: signálny systém; lipoxygenáza; oktadekánová cesta; oxylipíny

Physiological aspects of lipoxygenase in plant signaling systems. Part I. Octadecanoid pathway

Lipoxygenases (LOX, linoleate: oxygen oxidoreductases, EC 1.13.11.12) constitute a family of dioxygenases, which contain non-heme, non-sulfide iron. These enzymes occur not only in animals, but in plants as well. They have been detected in coral, moss, fungi and also in some bacteria. LOXs catalyse the regiospecific and stereospecific insertion of molecular oxygen into the molecule of polyunsaturated fatty acid with the cis,cis-1,4-pentadiene system to yield the corresponding hydroperoxides. This step of dioxygenation leads to a cascade of reactions called the lipoxygenase (octadecanoid) pathway. The products of this pathway (called oxylipins) play an important role as signal molecules in wound healing and defence processes in plants. In animals they are involved in inflammation, asthma and heart diseases.

Keywords: signal system; lipoxygenase; octadecanoid pathway; oxylipins

Vloženo: 5. únor 2013; Přijato: 20. únor 2013; Zveřejněno: 1. únor 2013  Zobrazit citaci

ACS AIP APA ASA Harvard Chicago Chicago Notes IEEE ISO690 MLA NLM Turabian Vancouver
Kollárová R, Obložinský M, Kováčiková V. Fyziologické aspekty lipoxygenázy v signálnych systémoch rastlín. Časť I. Oktadekánová cesta. Čes. slov. farm. 2013;62(2):59-64.
Sdílet...
Stáhnout citaci
  • BibTeX (.bib)
  • Bookends (.ris)
  • EasyBib (.ris)
  • EndNote (.enw)
  • EndNote 8 (.xml)
  • ISI WoS (.isi)
  • Medlars (.medlars)
  • Mendeley (.ris)
  • MODS (.xml)
  • Papers (.ris)
  • RefWorks (.txt)
  • RefManager (.ris)
  • RIS (.ris)
  • MS Word (.xml)
  • Zotero (.ris)
    • Zobrazit celý článek

    Reference

    1. Munnik T., Irvine R. F., Musgrave A. Phospholipid signalling in plants. Biochim. Biophys. Acta 1998; 1389, 222-272. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    2. De Maria L., Vind J., Oxenboll K. M., Svendsen A., Patkar S. Phospholipases and their industrial applications. Appl. Microbiol. Biotechnol. 2007; 74, 290-300. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    3. Heilmann I. Plant Lipid Biochemistry: Phosphoinositide signaling in plants 2010. http://lipidlibrary.aocs.org/plantbio/phosphoinositide/index.htm (28. 1. 2013)
    4. Meijer H. J. G., Munnik T. Phospholipid-based signaling in plants. Annu. Rev. Plant Biol. 2003; 54, 265-306. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    5. Šimočková M., Griač P. Degradácia fosfolipidov: tvorba nového zo starého. Chem. Listy 2009; 103, 704-711.
    6. Lee H. Y., Bahn S. C., Shin J. S., Hwang I., Back K., Doelling J. H., Ryu S. B. Multiple forms of secretory phospholipase A2 in plants. Prog. Lipid Res. 2005; 44, 52-67. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    7. Murakami M., Kudo I. Secretory phospholipase A2. Biol. Pharm. Bull. 2004; 27, 1158-1164. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    8. Wang X. Lipid signaling. Curr. Opin. Plant Biol. 2004; 7, 329-336. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    9. Holková I., Bezáková L., Vanko M., Bilka F., Obložinský M. Lipoxygenázy a ich význam v biochemických procesoch v rastlinných organizmoch. Chem. Listy 2009; 103, 487-495.
    10. Andreou A., Feussner I. Lipoxygenases - Structure and reaction mechanism. Phytochemistry 2009; 70, 1504-1510. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    11. Chehab E. W., Perea J. V., Gopalan B., Theg S., Dehesh K. Oxylipin pathway in rice and Arabidopsis. J. Integr. Plant Biol. 2007; 49, 43-51. Přejít k původnímu zdroji...
    12. Shibata D., Slusarenko A., Casey R., Hildebrand D., Bell E. Lipoxygenases. Plant Mol. Biol. Rep. 1994; 12, 41-42. Přejít k původnímu zdroji...
    13. Brash A. R. Lipoxygenases: Occurrence, functions, catalysis, and acquisition of substrate. J. Biol. Chem. 1999; 274, 23679-23679. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    14. Feussner I., Balkenhohl T. J., Porzel A., Kühn H., Wasternack C. Structural elucidation of oxygenated storage lipids in cucumber cotyledons - implication of lipid body lipoxygenase in lipid mobilization during germination. J. Biol. Chem. 1997; 272, 21635-21641. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    15. Belkner J., Stender H., Kühn H. The rabbit 15-lipoxygenase preferentially oxygenates LDL cholesterol esters, and this reaction does not require vitamin E. J. Biol. Chem. 1998; 273, 23225-23232. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    16. Pandey S. More (G-proteins) please! Identification of an elaborate network of G-proteins in soybean. Plant Signal. Behav. 2011; 66, 780-782. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    17. Mueller-Roeber B., Pical C. Inositol phospholipid metabolism in Arabidopsis. Characterized and putative isoforms of inositol phospholipid kinase and phosphoinositide-specific phospholipase C. Plant Physiol. 2002; 130, 22-46. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    18. Evans N. H., McAinsh M. R., Hetherington A. M. Calcium oscillations in higher plants. Curr. Opin. Plant Biol. 2001; 4, 415-420. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    19. Schaller A., Stintzi A. Enzymes in jasmonate biosynthesis - Structure, function, regulation. Phytochemistry 2009; 70, 1532-1538. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    20. Andreou A., Brodhun F., Feussner I. Biosynthesis of oxylipins in non-mammals. Prog. Lipid Res. 2009; 48, 148-170. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    21. Mosblech A., Feussner I., Heilmann I. Oxylipins: Structurally diverse metabolites from fatty acid oxidation. Plant Physiol. Bioch. 2009; 47, 511-517. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    22. Gullner G., Künstler A., Király L., Pogány M., Tóbiás I. Up-regulated expression of lipoxygenase and divinyl ether synthase genes in pepper leaves inoculated with Tobamoviruses. Physiol. Mol. Plant Pathol. 2010; 74, 387-393. Přejít k původnímu zdroji...
    23. Feussner I., Wasternack C. The lipoxygenase pathway. Annu. Rev. Plant Biol. 2002; 53, 275-297. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    24. Joo Y.-C., Oh D.-K. Lipoxygenases: Potential starting biocatalysts for the synthesis of signaling compounds. Biotechnol. Adv. 2012; 30, 1524-1532. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    25. Farmaki T., Sanmartin M., Jimenez P., Paneque M., Sanz C., Vancanneyt G., Leon J., Sanchez-Serrano J. J. Differential distribution of the lipoxygenase pathway enzymes within potato chloroplasts. J. Exp. Bot. 2007; 58, 555-568. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    26. Eschen-Lippold L., Rothe G., Stumpe M., Gobel C., Feussner I., Rosahl S. Reduction of divinyl ether-containing polyunsaturated fatty acids in transgenic potato plants. Phytochemistry 2007; 68, 797-801. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    27. Hamberg M. An epoxy alcohol synthase pathway in higher plants: biosynthesis of antifungal trihydroxy oxylipins in leaves of potato. Lipids 1999; 34, 1131-1142. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    28. Göbel C., Feussner I., Hamberg M., Rosahl S. Oxylipin profiling in pathogen-infected potato leaves. Biochim. Biophys. Acta 2002; 1584, 55-64. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    29. Blée E. Biosynthesis of phytooxylipins: the Peroxygenase pathway. Fett/Lipid 1998; 100, 121-127. Přejít k původnímu zdroji...
    30. Hanano A., Burcklen M., Flenet M., Ivancich A., Louwagie M., Garin J., Blée E. Plant seed peroxygenase is an original heme-oxygenase with EF-hand calcium binding motif. J. Biol. Chem. 2006; 281, 33140-33151. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    31. Kühn H., Wiesner R., Rathmann J., Schewe T. Formation of ketodienoic fatty acids by the pure pea lipoxygenase-1. Eicosanoids 1991; 4, 9-14.
    32. Laudert D., Weiler E. W. Allene oxide synthase: a major control point in Arabidopsis thaliana octadecanoid signalling. Plant J. 1998; 197, 156-162. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    33. Sivasankar S., Sheldrick B., Rothstein S. J. Expression of allene oxide synthase determines defense gene activation in tomato. Plant Physiol. 2000; 122, 1335-1342. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    34. Vancanneyt G., Sanz C., Farmaki T., Paneque M., Ortego F., Castanera P., Sanchez-Serrano J. J. Hydroperoxid lyase depletion in transgenic potato plants leads to an increase in aphid performance. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2001; 98, 8139-8144. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    35. Matsui K., Wilkinson J., Hiatt B., Knauf V., Kajiwara T. Molecular cloning and expression of Arabidopsis fatty acid hydroperoxide lyase. Plant Cell Physiol. 1999; 40, 477-481. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    36. Leon J., Rojo E., Sanchez-Serrano J. J. Wound signalling in plants. J. Exp. Bot. 2001; 52, 1-9. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    37. Xie D. X., Feys B. F., James S., Nietorostro M., Turner J. G. COI1: an Arabidopsis gene required for jasmonate-regulated defense and fertility. Science 1998; 280, 1091-1094. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    38. Zhao J., Davis L. C., Verpoorte R. Elicitor signal transduction leading to production of plant secondary metabolites. Biotechnol. Adv. 2005; 23, 283-333. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...

    Zpět na obsah


    Česká a slovenská farmacie

    Vážená paní, pane,
    upozorňujeme Vás, že webové stránky, na které hodláte vstoupit, nejsou určeny široké veřejnosti, neboť obsahují odborné informace o léčivých přípravcích, včetně reklamních sdělení, vztahující se k léčivým přípravkům. Tyto informace a sdělení jsou určena výhradně odborníkům dle §2a zákona č.40/1995 Sb., tedy osobám oprávněným léčivé přípravky předepisovat nebo vydávat (dále jen odborník).
    Vezměte v potaz, že nejste-li odborník, vystavujete se riziku ohrožení svého zdraví, popřípadě i zdraví dalších osob, pokud byste získané informace nesprávně pochopil(a) či interpretoval(a), a to zejména reklamní sdělení, která mohou být součástí těchto stránek, či je využil(a) pro stanovení vlastní diagnózy nebo léčebného postupu, ať už ve vztahu k sobě osobně nebo ve vztahu k dalším osobám.

    Prohlašuji:

    1. že jsem se s výše uvedeným poučením seznámil(a),
    2. že jsem odborníkem ve smyslu zákona č.40/1995 Sb. o regulaci reklamy v platném znění a jsem si vědom(a) rizik, kterým by se jiná osoba než odborník vstupem na tyto stránky vystavovala.

    Ne
    Ano

    Pokud vaše prohlášení není pravdivé, upozorňujeme Vás,
    že se vystavujete riziku ohrožení svého zdraví, popřípadě i zdraví dalších osob.