顕花植物におけるスティグマペルオキシダーゼの役割：Senecio squalidus（キスタ科）からのスティグマ特異的ペルオキシダーゼ（SSP）のさらなる特性評価からの洞察

被子植物柱頭は、成熟しており、花粉を最も受け入れているときに高レベルのペルオキシダーゼ活性を示すことが長い間知られていますが、スティグマペルオキシダーゼの生物学的機能は知られていません。新規スティグマ特異的クラスIIIペルオキシダーゼ遺伝子、SSP（スティグマ特異的ペルオキシダーゼ）は、最近同定されているセネシオスクアリドゥスL.（キク科）のスティグマでのみ発現しています。SSPの発現は、柱頭表皮を構成する特殊な分泌細胞（乳頭）に限定されています。SSPのさらなる特性評価とその機能を決定する試みについて説明する前に、スティグマペルオキシダーゼとその機能に関する仮説に関する文献をここでレビューします。SSPは、「乾燥」スティグマに典型的な凝縮されたタンパク質の薄い層であるペリクルの成分として、柱頭乳頭の細胞質領域とこれらの細胞の表面に局在することが示されています。組換えSSPの酵素アッセイは、ジフェノール基質（ABTSおよびTMB）を好むペルオキシダーゼであり、約4.5のpH最適なペルオキシダーゼであることを示しました。このようなアッセイでは、SSPのペルオキシダーゼ活性は、西洋ワラディッシュペルオキシダーゼと比較すると低かった。SSPおよび他のスティグマティックペルオキシダーゼの機能を調査するために、S。qualidusのスティグマにおける反応性酸素種（ROS）のレベルを調査しました。比較的大量のROS、主にH（2）O（2）は、ほとんどのROS/H（2）O（2）がSSPの位置である柱頭乳頭に局在していたS. squalidus stigmasで検出されました。これらの観察結果は、Angiospermsの柱頭におけるSSP、他のペルオキシダーゼ、およびROSの可能な機能のコンテキストで説明されています。

Angiosperm stigmas have long been known to exhibit high levels of peroxidase activity when they are mature and most receptive to pollen but the biological function of stigma peroxidases is not known. A novel stigma-specific class III peroxidase gene, SSP (stigma-specific peroxidase) expressed exclusively in the stigmas of Senecio squalidus L. (Asteraceae) has recently been identified. Expression of SSP is confined to the specialized secretory cells (papillae) that compose the stigma epidermis. The literature on stigma peroxidases and hypotheses on their function(s) is reviewed here before further characterization of SSP and an attempt to determine its function are described. It is shown that SSP is localized to cytoplasmic regions of stigmatic papillae and also to the surface of these cells, possibly as a component of the pellicle, a thin layer of condensed protein typical of "dry" stigmas. Enzyme assays on recombinant SSP showed it to be a peroxidase with a preference for diphenolic substrates (ABTS and TMB) and a pH optimum of approximately 4.5. In such assays the peroxidase activity of SSP was low when compared with horseradish peroxidase. To explore the function of SSP and other stigmatic peroxidases, levels of reactive oxygen species (ROS) in stigmas of S. squalidus were investigated. Relatively large amounts of ROS, principally H(2)O(2), were detected in S. squalidus stigmas where most ROS/H(2)O(2) was localized to the stigmatic papillae, the location of SSP. These observations are discussed in the context of possible functions for SSP, other peroxidases, and ROS in the stigmas of angiosperms.