Sekrece a autofagie v obraně rostlin proti mikrobům

Abstract

Rostliny jsou sesilní organismy a při napadení mikroby nemohou jednoduše utéct. Z toho důvodu si vyvinuly důmyslné obranné mechanismy, díky kterým jsou schopny se bránit. Jelikož rostliny, na rozdíl od savců, nemají žádné speciální imunitní buňky, jejich obrana se odehrává v každé buňce zvlášť. Klíčovým momentem při nákaze je rozpoznání mikroba rostlinou skrze jím uvolňované molekulární (většinou proteinové) složky MAMPs (microbe associated molecular patterns). MAMPs spouští signalizační kaskády, které vedou k sekreci antimikrobiálních látek do místa napadení. Při obraně proti mikrobům je důležitý proces autofagie, který nejen udržuje buněčnou homeostázu a v rostlinné cytoplazmě kontroluje hladinu fytohormonů a obranných proteinů, ale podílí se také na sekreční aktivitě buňky. Analýzy rostlinných sekretomů z posledních let ukazují, že rostliny sekretují mnoho proteinů (včetně obranných) nezávisle na signálním peptidu a kompartmentech konvenční sekrece. Při sekreci dochází k fúzi exocytovaného váčku s cytoplazmatickou membránou. Na tomto procesu se podílí oktamerní proteinový komplex exocyst a SNARE proteiny. Komplex exocyst je u rostlin velmi diverzifikován, zejména jeho podjednotka EXO70, která je předmětem intenzivního studia v souvislosti s rozdílnými sekrečními doménami na cytoplazmatické...

Plants are sessile organisms and when attacked by microbes, they cannot easily run away. For this reason, they have developed sophisticated defensive mechanisms, that allow them to defend themselves. Since plants, unlike mammals, do not have any special immune cells, their defense takes place in each cell separately. The key moment during a microbial infection is the recognition of the microbe by the plant through its released molecular patterns (mostly proteins) associated with microbes (MAMPs). MAMPs trigger signaling cascades that lead to the secretion of antimicrobial compounds to the site of an attack. The process of autophagy is also important in the defense against microbes, which not only maintains a cellular homeostasis and controls the level of phytohormones and defense proteins in the plant cytoplasm, but also participates in the secretory activity of the cell. Recent analyzes of plant secretome have shown that plants secrete many proteins (including defensive ones) independently of the signal peptide and compartments of a conventional secretion. During exocytosis a vesicle fuses with the cytoplasmic membrane. The octameric protein complex exocyst and SNARE proteins take part in this process. The exocyst complex is highly diversified in plants - especially it's EXO70 subunit, which is...