Раскрыты характеристики метаболона, производящего защитное соединение дхурин в сорго

Международная группа исследователей выяснила механизм, с помощью которого растение сорго использует соединение дхурин для защиты от вредителей и травоядных. В статье, опубликованной в журнале Science, команда описала своё исследование, результаты и возможное влияние открытий на область изучения метаболонов. Мехран Дастмалчи и Питер Фаччини из Университета Калгари в том же номере журнала представили обзорную статью об этой работе, назвав её «переломным моментом в исследованиях метаболонов».

Предыдущие исследования показали, что сорго выделяет химические вещества в ответ на атаки травоядных или вредителей. Одно из таких веществ, дхурин, при гидролизе превращается в цианид. Оно классифицируется как один из комплексов, известных как метаболоны — временные комплексы, образующиеся между ферментами в метаболическом пути. Их структура поддерживается за счёт взаимодействий между клеточными структурами и мембранными белками цитоскелета. Однако природа метаболонов до сих пор изучена недостаточно. В новой работе исследователи попытались больше узнать об общей природе таких комплексов, изучая реакцию растений сорго на атаку.

Команда использовала недавно разработанную технику с применением сополимера стирола и малеиновой кислоты и аффинной хроматографии для получения липидов вдоль эндоплазматического ретикулума, что позволило им изолировать образцы дхурина. Это помогло идентифицировать четыре компонента, участвующих в превращении аминокислоты в дхурин. Один из них, как выяснилось, был белком-донором электронов; два других — белки, запускающие процесс; а четвёртый — фермент, способствующий протеканию остальных реакций. Все четыре белка действовали согласованно, превращая аминокислоту L-тирозин в дхурин. Также было обнаружено, что сама мембрана является критически важной частью структуры метаболона.

Дастмалчи и Фаччини отмечают, что помимо новых данных о превращении дхурина в цианид, команда, что, возможно, важнее, раскрыла ключевую роль эндоплазматического ретикулума в этом процессе и в функционировании метаболонов в целом.