アグロステンマジタゴLからの珍しいI型リボソーム不活性化タンパク質l

Agrostemma Githago L.（コーンコックル）は、主にヨーロッパで成長している草本植物です。コーンコックルの種子は有毒であり、汚染された小麦粉を消費することで過去に毒物が広まっていました。アグロステンマ種子の有毒原理は、トリテルペノイド二次代謝産物に起因していました。確かに、これは一部です。しかし、Agrostemma Githago L.は、リボソーム不活性化タンパク質（RIP）の生産者でもあります。RIPは、リボソームRNAを不活性化するN-グリコシラーゼであり、タンパク質合成とその後の細胞死の不可逆的な阻害につながるプロセスです。広く知られている裂け目は、過去に生物時代として使用されていたRicinus Communis L.のリシンです。この研究では、アグロステンマジタゴL.の種子から27 kDaの裂け目であるアグロスチンを分離し、その完全なシーケンスを決定しました。天然のアグロスチンの毒性は、インピーダンスベースのライブセルイメージングによって調査されました。RNaseqによって、コーンコックルのトランスクリプトームに7つの追加のRIP（アグロスチン）を特定しました。アグロスチンは大腸菌で組換えられ、Maldi-TOF-MSとアデニン放出アッセイによって特徴付けられました。この研究は、コーンコックルのリボソーム不活性化タンパク質の包括的な分析を初めて提供し、植物の有毒原理に関する現在の知識を補完します。

Agrostemma githago L. (corn cockle) is an herbaceous plant mainly growing in Europe. The seeds of the corn cockle are toxic and poisonings were widespread in the past by consuming contaminated flour. The toxic principle of Agrostemma seeds was attributed to triterpenoid secondary metabolites. Indeed, this is in part true. However Agrostemma githago L. is also a producer of ribosome-inactivating proteins (RIPs). RIPs are N-glycosylases that inactivate the ribosomal RNA, a process leading to an irreversible inhibition of protein synthesis and subsequent cell death. A widely known RIP is ricin from Ricinus communis L., which was used as a bioweapon in the past. In this study we isolated agrostin, a 27 kDa RIP from the seeds of Agrostemma githago L., and determined its full sequence. The toxicity of native agrostin was investigated by impedance-based live cell imaging. By RNAseq we identified 7 additional RIPs (agrostins) in the transcriptome of the corn cockle. Agrostin was recombinantly expressed in E. coli and characterized by MALDI-TOF-MS and adenine releasing assay. This study provides for the first time a comprehensive analysis of ribosome-inactivating proteins in the corn cockle and complements the current knowledge about the toxic principles of the plant.