dessication20に反応するシロイヌナズナカレオシンのレダクターゼ活性は、ジベレリン依存の開花時間、アブシジン酸感受性、および酸化ストレスに対する耐性を媒介します

植物の発達と防御におけるジャスモン酸塩の複数の役割について利用可能な豊富な情報とは対照的に、機能に関する知識とヒドロキシル化オキシリピンの生合成は依然として不足しています。Saccharomyces cerevisiaeのDessicion20（RD20）に反応するカレオシンを発現することにより、組換えタンパク質が不飽和脂肪酸のヒドロペルオキシドに向けた特異性を制限した異常なペルオキシゲナーゼ活性を持っていることを示します。したがって、シロイヌナズナ（シロイヌナズナ）植物は、rd20を過剰発現している植物産物を蓄積します13-ヒドロキシ-9,11,15-オクタデカトリ酸、リノレネート由来の水酸化物。これらの植物は、種子発芽時の初期のギベレリン依存性開花およびアブシシン酸過敏症に関連する反応性酸素種（ROS）のレベルの上昇を示します。これらの表現型は、RD20ヌル変異体で廃止され、ペルオキシゲナーゼが触媒ヒストジン残基の点突然変異によって不活性化されたRD20を過剰発現する系統で廃止されるため、活性RD20の存在に依存しています。RD20は、パラコート、ローズベンガル、ヘビーメタル、および合成オーキシン1-ナフタレナ酢酸と2,4-ジクロロフェノキシ酢酸によって引き起こされるストレスに対する耐性も容認します。酸化ストレス下では、13-ヒドロキシ-9,11,15-オクタデカトリエン酸はRD20過剰発現系統に依然として蓄積しますが、この脂質酸化は、ROSレベルの低下、軽度の細胞死、および花の移行の遅延に関連しています。モデルについては、RD20とROSによって生成された脂肪酸水酸化物との相互作用が、ストレスのない環境での発達中にエチレンによって打ち消される場所について説明します。

Contrasting with the wealth of information available on the multiple roles of jasmonates in plant development and defense, knowledge about the functions and the biosynthesis of hydroxylated oxylipins remains scarce. By expressing the caleosin RESPONSIVE TO DESSICATION20 (RD20) in Saccharomyces cerevisiae, we show that the recombinant protein possesses an unusual peroxygenase activity with restricted specificity toward hydroperoxides of unsaturated fatty acid. Accordingly, Arabidopsis (Arabidopsis thaliana) plants overexpressing RD20 accumulate the product 13-hydroxy-9,11,15-octadecatrienoic acid, a linolenate-derived hydroxide. These plants exhibit elevated levels of reactive oxygen species (ROS) associated with early gibberellin-dependent flowering and abscisic acid hypersensitivity at seed germination. These phenotypes are dependent on the presence of active RD20, since they are abolished in the rd20 null mutant and in lines overexpressing RD20, in which peroxygenase was inactivated by a point mutation of a catalytic histidine residue. RD20 also confers tolerance against stress induced by Paraquat, Rose Bengal, heavy metal, and the synthetic auxins 1-naphthaleneacetic acid and 2,4-dichlorophenoxyacetic acid. Under oxidative stress, 13-hydroxy-9,11,15-octadecatrienoic acid still accumulates in RD20-overexpressing lines, but this lipid oxidation is associated with reduced ROS levels, minor cell death, and delayed floral transition. A model is discussed where the interplay between fatty acid hydroxides generated by RD20 and ROS is counteracted by ethylene during development in unstressed environments.