РЕГУЛЯЦИЯ И МЕТАБОЛИЧЕСКАЯ ИНЖЕНЕРИЯ ЦЕНТРАЛЬНОГО ФЕНИЛПРОПАНОИДНОГО МЕТАБОЛИЧЕСКОГО ПУТИ В ОТВЕТ НА ВОЗДЕЙСТВИЕ СТРЕССОВЫХ ФАКТОРОВ У РАСТЕНИЙ

Аннотация:

В основе многообразия вторичных метаболитов растений лежит фенилпропаноидный метаболический путь. В рамках его функционирования фенилаланин подвергается воздействию ферментов, преобразующих данную аминокислоту в фенольные соединения. Начальные стадии катализируются фенилаланинаммиаклиазой (PAL), циннамат-4-гидроксилазой (С4Н) и 4-кумароил-КоА-лигазой (4CL), которые являются частью главного или центрального фенилпропаноидного метаболического пути. Продукты функционирования центального фенилпропаноидного метаболического пути ассоциированы с ростом и развитием растений, реакциями на воздействие внешних стимулов, обеспечением сигнальных и защитных функций. Изучение биохимических и молекулярных основ биосинтеза фенилпропаноидов важно, так как их функционирование лежит в основе понимания молекулярных механизмов адаптации растений к воздействию внешних факторов, таких как засуха, засоление, нехватка компонентов минерального питания, воздействие патогенов. В данном обзоре рассматривается связь генов центрального фенилпропаноидного метаболического пути с воздействием патогенов и абиотических факторов, а также их генетическая и метаболическая инженерия. Гены PAL, С4Н и 4СН многих видов растений, как правило, представляют из себя семейства генов, кодирующих несколько изоформ соответствующих ферментов. Увеличение уровней экспрессии коррелирует с повышенной продукцией фенилпропаноидов, а уровни активности варьируются в зависимости от стадии развития, дифференцировки клеток и воздействия окружающей среды. Таким образом, PAL, С4Н и 4СН являются одним из ключевых ферментов, принимающих участие в реакциях растений на стресс. Например, PAL учувствует в передаче сигналов в ответ на воздействие патогенов и напрямую связан с биосинтезом лигнина, который укрепляет клеточную стенку и обладает антимикробной активностью. Гены центрального фенилпропаноидного метаболического пути часто становятся объектами генетической и метаболической инженерии. Данные манипуляции могут быть направлены на увеличения биосинтеза флавоноидов и других вторичных метаболитов, а также для получения генотипов, устойчивых к воздействию биотических и абиотических факторов.

Авторы:

Издание: Вопросы биологической, медицинской и фармацевтической химии
Год издания: 2023
Объем: 7с.
Дополнительная информация: 2023.-N 5.-С.3-9. Библ. 20 назв.
Просмотров: 20