8482349417

78    A. SETA, E. SKÓRZYŃSKA-POLIT, E. SZCZUKA, I. GIEŁWANOWSKA

i toksyczne półprodukty mogą prowadzić do degradacji organelli podczas procesów prowadzących do śmierci komórki w reakcji nadwrażliwości [43].

Aktywność LOX u roślin zmienia się w warunkach stresu, jest zwiększana pod wpływem działania metali ciężkich [67], w odpowiedzi na suszę [68], atak patogena lub/i działanie elicytorów [24], czy zranienie [39]. U Arabidopsis thaliana stwierdzono występowanie 6 aktywności lipoksygenazowych. Substratami dla AtLOX-l i AtLOX-5, które są 9(S)-lipoksygenazami, były dwa kwasy linolowy albo linolenowy. Natomiast dla AtLOX-2, AtLOX-3, AtLOX-4, AtLOX-6, które są 13(S)-lipoksygenazami, substratem był tylko kwas linolenowy. Żaden z enzymów znalezionych u Arabidopisis thaliana nie miał możliwości wytwarzania mieszaniny tych wodoronadtlenków [4].

Powstałe wodoronadtlenki służą jako substrat dla któregoś z enzymów szlaku lipoksygenazowego. W wyniku reakcji katalizowanej przez różne enzymy powstaje szereg związków cyklicznych i niecyklicznych, nazwanych oksylipinami, których funkcja w komórce roślinnej jest różnorodna. Funkcjonują jako cząstki sygnałowe w procesie rozwoju, w czasie uszkodzeń mechanicznych czy podczas ataku owadów i patogenów. Wśród oksylipin produktów 13-LOX najlepiej poznane i scharakteryzowane są produkty działania syntazy tlenku allenowego (AOS) i liazy wodoronad-tlenkowej (HPL). Najlepiej poznanymi z kolei oksylipinami powstającymi w szlaku zapoczątkowywanym przez HPL są sześciowęglowe związki tzw. „lotne zielone zapachy” mające aktywność antymikrobiologiczną [53]. Wyżej wymienione produkty z obu szlaków są również regulatorami ekspresji genów obrony u roślin [1,5, 78]. Pewne oksylipiny mogą mieć również efekt cytotoksyczny na patogeny. Andersson

1    in. (2006) wykazali, iż wirulentne białko AvrRpml pochodzące z Pseudomonas syringae indukowało u Arabidopsis thaliana syntezę 9-LOX i 13-LOX oksylipin. W większości akumulowanymi oksylipinami okazały się kwasy jasmonowy, 12-okso-fitodienowy i dinor-okso-fitodienowy. Większość z wytworzonych oksylipin była włączona do glicerolipidów, a nowo powstały mono-galaktozylodiacyloglicerol zawierał dwa kwasy 12-okso-fitodienowe i jeden dinor-okso-fitodienowy. Związek ten, nazwany arabidopsiną E, był akumulowany w dużych ilościach i hamował w warunkach in vitro wzrost bakteryjnego patogena. Substancja ta była akumulowana również po rozpoznaniu innego wirulentnego białka AvrRpt2. Otrzymane wyniki autorzy wyjaśniają konserwowanym charakterem reakcji obronnych rośliny przeciwko bakteryjnym patogenom.

Według Nemchenko i in. [51] w literaturze jest mało informacji na temat fizjologicznej funkcji LOX i jej produktów u roślin jednoliściennych. U Zea mays dwa produkty genów ZmLOX10 i ZmLOXl 1 zostały rozpoznane jako lipoksygenazy

2    typu (mające peptyd tranzytowy wprowadzający białka do chloroplastów) i stwierdzono, że są to enzymy 13-LOX. Te dwie LOX mające ponad 90% homologię sekwencji aminokwasowej, znalezione na różnych chromosomach, powstały w wyniku zajścia segmentalnej duplikacji, ale obecnie ich ekspresja jest różnie regulowana. ZmLOX10 ulegający ekspresji przede wszystkim w liściach jest stymulowany przez zranienie, stres chłodu, kwas jasmonowy, kwas salicylowy, kwas abscysynowy, jak również po inokulacji awirulentym szczepem Cochiobolus carbonum. Co więcej,