Гильен-Шабль Франсиско А и Эстрада Джорджина
Структурные мотивы в растительных дефензинах класса I и класса II для взаимодействия с фосфолипидами: интригующая роль связывания лиганда и способы действия
Дефензины — это катионные антимикробные пептиды, широко распространенные в природе. Растения, как сидячие организмы, подвергающиеся воздействию грибков и других патогенов, выработали механизмы борьбы с инфекцией. Растительные дефензины считаются молекулами, реагирующими на инфекцию, тем не менее, несколько абиотических факторов являются элиситорами, и сообщается о наборе способов действия. Профили связывания фосфолипидов характерны для дефензинов обоих классов: I и II. Сравнивая аминокислотный состав класса I, MtDEF4, и класса II, NaD1, анализируются структурные различия или мотивы первичной структуры для фосфолипидного лиганда, в результате чего остаток Gly петли γ–core предлагается в качестве особенности дефензинов класса I, связывающих фосфолипиды. Поскольку обе группы дефензинов присутствуют в растениях Solanaceae, возможна синергия или перекрывающаяся функция. N-ter и γ–core loop определяют 3D-лигандный сайт связывания фосфоинозитидфосфатидилинозитол-4,5-бисфосфата (PIP2) в дефензине NaD1 класса II, в то время как основные остатки в γ–core loop представительного дефензина класса I MtDEF4; необходимы для проникновения в клетку. Дефензины Capsicum подчеркивают структурные ограничения для отличительных профилей связывания липидов дефензинов класса I и класса II. Первичные и 3D-структурные мотивы, в частности остатки в положениях 4 и 42 и широко изученный γ-core, участвуют в сайте взаимодействия для связывания белка-PIP2/PA, в то время как гидрофобные поверхности должны взаимодействовать с дополнительными компонентами мембраны или компонентов клеточной стенки. 3D-связывающий карман для связывания фосфолипидов показывает, что члены класса II нацелены на фосфаты головной группы PIP2 в инозитоловом кольце, как показано для NaD1, таким образом, заряженные остатки участвуют в координации фосфатного лиганда также в MtDEF4. Филогенетические связи с дефензинами Medicago truncatula обозначают консервативные мотивы пептидов класса I в Solanaceae и Leguminoseae. В этом обзоре суммируется современное состояние дел, связанное со способами действия сфиголипидов и фосфолипид-связывающих растительных дефензинов, и раскрываются конкретные мотивы зрелых пептидов класса I и дефензинов класса II в Solanaceae, которые показали отличительное связывание с фосфоинозитидами и фосфатидной кислотой.