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Marine drugs2011Dec01Vol.9issue(12)

海藻多糖類と導出されたオリゴ糖は、植物の病原体に対する防御反応と保護を刺激します

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文献タイプ:
  • Journal Article
  • Research Support, Non-U.S. Gov't
  • Review
概要
Abstract

植物は、病原体または他のソースに由来するエリシターと呼ばれる「非自己」分子を感知することにより、環境と相互作用します。これらの分子は、原形質膜にある特定の受容体に結合し、病原体に対する保護につながる防御反応を引き起こします。特に、ウルバン、アルギン酸塩、フーカン、ラミナリン、カラギーナンに対応する緑、茶色、紅の海藻(海洋大型藻類)の細胞壁と貯蔵多糖類が、病原体に対する保護を強化する植物の防御反応を引き起こすことが示されています。さらに、海藻多糖類の解重合によって得られたオリゴ糖は、植物のウイルス性、真菌、および細菌感染に対する保護も誘導します。特に、ほとんどの海藻多糖類と導出されたオリゴ糖は、局所レベルでの初期酸化バーストと、全身レベルでのサリチル語(SA)、ジャスモン酸(JA)、および/またはエチレンシグナル伝達経路の活性化を引き起こします。これらのシグナル伝達経路の活性化は、次の遺伝子の発現の増加につながります。(ii) defense enzymes such as pheylalanine ammonia lyase (PAL) and lipoxygenase (LOX) which determine accumulation of phenylpropanoid compounds (PPCs) and oxylipins with antiviral, antifugal and antibacterial activities and iii) enzymes involved in synthesis of terpenes, terpenoids and/or抗菌活性を有するアルカロイド。したがって、海藻多糖類とその由来のオリゴ糖は、少なくとも部分的には植物の病原体に対する強化された保護を決定する抗菌活性を持つタンパク質と化合物の蓄積を誘発しました。

植物は、病原体または他のソースに由来するエリシターと呼ばれる「非自己」分子を感知することにより、環境と相互作用します。これらの分子は、原形質膜にある特定の受容体に結合し、病原体に対する保護につながる防御反応を引き起こします。特に、ウルバン、アルギン酸塩、フーカン、ラミナリン、カラギーナンに対応する緑、茶色、紅の海藻(海洋大型藻類)の細胞壁と貯蔵多糖類が、病原体に対する保護を強化する植物の防御反応を引き起こすことが示されています。さらに、海藻多糖類の解重合によって得られたオリゴ糖は、植物のウイルス性、真菌、および細菌感染に対する保護も誘導します。特に、ほとんどの海藻多糖類と導出されたオリゴ糖は、局所レベルでの初期酸化バーストと、全身レベルでのサリチル語(SA)、ジャスモン酸(JA)、および/またはエチレンシグナル伝達経路の活性化を引き起こします。これらのシグナル伝達経路の活性化は、次の遺伝子の発現の増加につながります。(ii) defense enzymes such as pheylalanine ammonia lyase (PAL) and lipoxygenase (LOX) which determine accumulation of phenylpropanoid compounds (PPCs) and oxylipins with antiviral, antifugal and antibacterial activities and iii) enzymes involved in synthesis of terpenes, terpenoids and/or抗菌活性を有するアルカロイド。したがって、海藻多糖類とその由来のオリゴ糖は、少なくとも部分的には植物の病原体に対する強化された保護を決定する抗菌活性を持つタンパク質と化合物の蓄積を誘発しました。

Plants interact with the environment by sensing "non-self" molecules called elicitors derived from pathogens or other sources. These molecules bind to specific receptors located in the plasma membrane and trigger defense responses leading to protection against pathogens. In particular, it has been shown that cell wall and storage polysaccharides from green, brown and red seaweeds (marine macroalgae) corresponding to ulvans, alginates, fucans, laminarin and carrageenans can trigger defense responses in plants enhancing protection against pathogens. In addition, oligosaccharides obtained by depolymerization of seaweed polysaccharides also induce protection against viral, fungal and bacterial infections in plants. In particular, most seaweed polysaccharides and derived oligosaccharides trigger an initial oxidative burst at local level and the activation of salicylic (SA), jasmonic acid (JA) and/or ethylene signaling pathways at systemic level. The activation of these signaling pathways leads to an increased expression of genes encoding: (i) Pathogenesis-Related (PR) proteins with antifungal and antibacterial activities; (ii) defense enzymes such as pheylalanine ammonia lyase (PAL) and lipoxygenase (LOX) which determine accumulation of phenylpropanoid compounds (PPCs) and oxylipins with antiviral, antifugal and antibacterial activities and iii) enzymes involved in synthesis of terpenes, terpenoids and/or alkaloids having antimicrobial activities. Thus, seaweed polysaccharides and their derived oligosaccharides induced the accumulation of proteins and compounds with antimicrobial activities that determine, at least in part, the enhanced protection against pathogens in plants.

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