복숭아 알레르겐 단백질이 식물 방어에도 역할을 할까요?

상세 설명

PR-10 단백질은 여러 기능을 수행하는 병원성 관련(pathogenesis-related, PR) 알레르기 유발 단백질 계열입니다. 복숭아(Prunus persica)의 주요 알레르겐인 Pru p 1.01과 그 동형 단백질 Pru p 1.06D는 씨의 핵이 단단해지는 시기에 과일 껍질에서 높은 수준으로 발현되는 것으로 나타났습니다. 이 시기에 복숭아 열매는 곰팡이 병원체인 Monilinia속 균에 대한 감수성을 일시적으로 잃습니다.

연구진은 이 두 Pru p 1 동형 단백질이 식물 방어에 기여할 가능성을 조사하기 위해 실험실 연구를 수행했습니다. 재조합 단백질을 대장균(Escherichia coli)에서 발현시킨 뒤 정제했습니다. 광산란 실험과 원편광 이색성 분광법으로 분석한 결과, 두 단백질 모두 용액에서 단량체로 존재하며 PR-10 단백질의 전형적인 이차구조를 갖는 것으로 나타났습니다.

두 단백질 모두 직접적인 항미생물 활성은 보이지 않았지만, RNA를 분해하는 효소인 RNase로 작용했습니다. 이 기능은 방어와 관련이 있을 가능성이 있습니다. 두 단백질의 RNase 활성은 서로 달랐고, 사이토키닌인 제아틴이 있을 때 영향을 받은 것은 Pru p 1.01의 활성뿐이었습니다. 이는 Pru p 1.01의 리간드 결합과 효소 활성 사이에 생리적 연관성이 있을 가능성을 시사합니다.

연구진은 등온 적정 열량측정법으로 제아틴과 Pru p 1.01의 결합을 평가하여 상호작용의 화학양론과 열역학적 매개변수에 관한 정보를 얻었습니다. 또한 상동성 모델링으로 Pru p 1.01과 Pru p 1.06D의 구조 모델을 만들고, 두 단백질의 결합 포켓 차이를 평가했습니다. 이러한 차이는 관찰된 결합 활성의 차이를 설명할 가능성이 있습니다. 방어 기능과의 연관성, 그리고 결합과 효소 활성 사이의 연관성은 확립된 기전이 아니라 제안된 가능성입니다.