PAE

関連する読書

導入

ペクチンは、植物の一次細胞壁に存在する複雑な多糖類であり、陸上植物の緑の部分に豊富に含まれています。ペクチンは、細胞を結びつける中間層の主要成分です。ペクチンは、細胞質の作用によってゴルジ体で生成された小胞を通じて細胞壁に沈着します。ペクチンの量、構造、化学組成は、植物間、植物内の時間の経過、植物の異なる部分によって異なります。ペクチンは、一次細胞壁の伸長と植物の成長を可能にする重要な細胞壁多糖類です。果実の熟成中、ペクチンはペクチナーゼとペクチンエステラーゼによって分解され、この過程で中間層が分解され、細胞が互いに分離するため、果実が柔らかくなります。落葉植物の葉柄の離脱帯でも、ペクチンの分解によって引き起こされる細胞分離の類似のプロセスが発生します。

ペクチンアセチルエステラーゼ（PAEs）

ペクチンは、ガラクツロン酸残基のC2および/またはC3でアセチル化される可能性のある植物細胞壁の多糖類です。ペクチンのアセチル化度は、ペクチンアセチルエステラーゼによって調節されることがあります。PAEは、ペクチンエステラーゼの一種です。ペクチンエステラーゼには、ペクチンメチルエステラーゼとペクチンアセチルエステラーゼが含まれます。ペクチンメチルエステラーゼ（PME）は、ポリガラクツロン酸のガラクツロン酸残基のC-6カルボキシル基に作用し、メチルエステルを除去し、ペクチンエステル酸をペクチン酸に変換する反応を触媒します。ペクチンアセチルエステラーゼは、ガラクツロン酸のC-2またはC-3カルボキシル基に作用してアセチル化します。

研究の進展

植物のペクチンアセチルエステラーゼ（PAEs）は、炭水化物エステラーゼファミリー13に属し、ペクチンの脱アセチル化に対する酵素活性が初めてin vitroで特性化されました。これらのタンパク質は、ペクチンのアセチルエステル結合を加水分解することができますが、基質特異性は示されていません。タバコでPAEを過剰発現させると、ペクチンのアセチル化レベルが低下し、花粉管の成長や花粉粒の発芽に影響を与えました。植物の成長、発展、繁殖において重要な役割を果たすだけでなく、PAEsは植物と微生物の相互作用にも関与しています。アラビドプシス・タリアナにおける真菌PAEの過剰発現は、特定の真菌病原体に対する抵抗性をもたらし、ペクチンO-アセチル化に関与するいくつかの遺伝子の上方調節を示唆しています。これは、病原体PAEが宿主植物によって認識され、したがって宿主抵抗性を誘導する可能性があることを示唆しています。エルウィニア・クリサンテミのpaeY変異体は、野生型株と比較して宿主侵入能力が低く、軟腐病の進行におけるPAEの重要性を示しています。病原性真菌のPAEsは、宿主のペクチンを炭素源として消費します。12種類の真菌のペクチンおよびペクチン構造要素に対する異なる成長プロファイルは、これらの真菌ゲノムにおけるPAEsを含む炭水化物活性酵素の含有量の違いによるものである可能性があります（少なくとも部分的に）。

機能

ペクチンメチルエステラーゼ（PME）がペクチンの脱メチル化を調節し、ペクチン中のフリーラジカルの数を増加させ、したがって細胞壁がより多くの重金属イオンを吸着し結合する能力を高めることが示されています。PAEは、PMEと同様にペクチンのアセチル化を調節することによって、植物細胞壁による重金属の濃縮と解毒に関与している可能性があります。PAEは、植物細胞壁による重金属の濃縮と解毒に関与している可能性があります。