Characterization of the lipid acyl hydrolase activity of the major potato (<i>Solanum tuberosum</i>) tuber protein, patatin, by cloning and abundant expression in a baculovirus vector

Andrews, Davıd L.; Beames, Burton; Summers, Max D.; Park, W D

doi:10.1042/bj2520199

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“…Moreover, the cPLA 2 family is readily distinguished from the iPLA 2 family by the presence of a GXSGS consensus lipase motif, while the iPLA 2 family utilizes a GXSTG consensus motif. In addition, the iPLA 2 (but not the cPLA 2 ) gene family possesses a consensus sequence for nucleotide binding (26,27). These insights have greatly accelerated our progress in the understanding of the molecular identities of the polypeptides responsible for phospholipase A 2 catalysis and their mechanisms of regulation in normal and disease states.…”

mentioning

confidence: 98%

The Genomic Organization, Complete mRNA Sequence, Cloning, and Expression of a Novel Human Intracellular Membrane-associated Calcium-independent Phospholipase A2

Mancuso

Jenkins

Gross

2000

Journal of Biological Chemistry

188

231

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During the sequencing of the long arm of chromosome 7 in the Human Genome Project, a predicted protein product of 40 kDa was identified, which contained two ϳ10-amino acid segments homologous to the ATP and lipase consensus sequences present in the founding members of a family of calcium-independent phospholipases A 2 . Detailed inspection of the identified sequence (residues 79,671-109,912 GenBank TM accession no. AC005058) demonstrated that it represented only a partial sequence of a larger undefined polypeptide product. Accordingly, we identified the complete genomic organization of this putative phospholipase A 2 through analyses of previously published expressed sequence tags, PCR of human heart cDNA, and 5-rapid amplification of cDNA ends. Polymerase chain reaction and Northern blotting demonstrated a 3.4-kilobase message, which encoded a polypeptide with a maximum calculated molecular weight of 88476.9. This 3.4-kilobase message was present in multiple human parenchymal tissues including heart, skeletal muscle, placenta, brain, liver, and pancreas. Cloning and expression of the protein encoded by this message in Sf9 cells resulted in the production of two proteins of apparent molecular masses of 77 and 63 kDa as assessed by Western analyses utilizing immunoaffinity-purified antibody. Membranes from Sf9 cells expressing recombinant protein released fatty acid from sn-2-radiolabeled phosphatidylcholine and plasmenylcholine up to 10-fold more rapidly than controls. The initial rate of fatty acid release from the membrane fraction was 0.3 nmol/mg⅐min. The recombinant protein was entirely calcium-independent, had a pH optimum of 8.0, was inhibited by (E)-6-(bromomethylene)-3-(1-naphthalenyl)-2H-tetrahydropyran-2-one (IC 50 ‫؍‬ 3 M), and was predominantly present in the membrane-associated fraction. Collectively, these results describe the genomic organization, complete mRNA sequence, and sn-2-lipase activity of a novel intracellular calcium-independent membrane-associated phospholipase A 2 .Phospholipases A 2 catalyze the esterolytic cleavage of fatty acids from the sn-2-position of phospholipids, thereby regulating the release of lipid second messengers (e.g. eicosanoids and lysophospholipids), growth factors (lysophosphatidic acid), and membrane physical properties (1-5). In most cell types, the availability of nonesterified arachidonic acid is the rate-limiting step in the production of biologically active eicosanoid metabolites (1, 2, 6, 7). Thus, phospholipase A 2 activity modulates cellular growth programs (e.g. peroxisome proliferation (by prostaglandin J 2 )), inflammation (e.g. prostaglandins and leukotrienes), vascular tone (e.g. 20-hydroxyeicosatetraenoic acid), and ion channel function (e.g. P450 products and arachidonic acid) (1, 2, 6, 7-11). Accordingly, substantial attention has focused on the molecular identification of the polypeptides that catalyze phospholipase A 2 activity, regulate its kinetic properties, and facilitate its topologic and topographic distribution in normal and stimulated ce...

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mentioning

confidence: 98%

The Genomic Organization, Complete mRNA Sequence, Cloning, and Expression of a Novel Human Intracellular Membrane-associated Calcium-independent Phospholipase A2

Mancuso

Jenkins

Gross

2000

Journal of Biological Chemistry

188

231

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“…Ces glycoprotéines vacuolaires, considérées comme des protéines de stockage, représentent à elles seules près de 40 % de l'ensemble des protéines solubles des tubercules de pomme de terre. Des activités acylhydrolases et acyltransférases leur ont été attribuées, leur confé-rant un rôle dans le métabolisme lipidique [1,2,45] (➜). Ces activités s'exercent sur une large gamme de substrats lipidiques tels que les phospholipides, les glycolipides, les sulfolipides ou encore les mono-acylglycérols [1,3].…”

Section: Identification Des Enzymes à Domaine Patatineunclassified

“…Des activités acylhydrolases et acyltransférases leur ont été attribuées, leur confé-rant un rôle dans le métabolisme lipidique [1,2,45] (➜). Ces activités s'exercent sur une large gamme de substrats lipidiques tels que les phospholipides, les glycolipides, les sulfolipides ou encore les mono-acylglycérols [1,3]. Plus récemment, l'activité hydrolase, et plus particulièrement galactolipasique des patatines, a été impliquée dans des mécanismes de défense des plantes contre les agressions de pathogènes [4].…”

Section: Identification Des Enzymes à Domaine Patatineunclassified

Les protéines à domaine patatine

Baulande¹,

Langlois²

2010

Med Sci (Paris)

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Identification des enzymes à domaine patatineLes lipides ont des rôles essentiels et multiples dans les cellules, que ce soit dans le maintien des structures intracellulaires et le transport vésiculaire, la régulation de l'équilibre énergétique et la génération de seconds messagers participant à des mécanismes de signalisation cellulaire. Ces dernières années, la découverte de l'ATGL (adipose triglyceride lipase) et de l'adiponutrine, deux protéines adipocytaires, a permis d'identifier une nouvelle famille d'enzymes intervenant dans le méta-bolisme lipidique et ayant un domaine enzymatique commun appelé patatine ou PNPLA. La mise en évidence de ces nouvelles enzymes dotées d'activités lipase/ transacylase met en lumière de nouveaux mécanismes de la régulation du métabolisme lipidique d'importance fondamentale chez les organismes supérieurs.> Les avancées prodigieuses dans le séquençage des génomes ont permis de mettre en évidence nombre de nouveaux gènes jusqu'alors inconnus, ouvrant ainsi un vaste chantier d'investigations relatives à la caractérisation de leurs fonctions biologiques. L'ère de la génomique fonctionnelle succède donc à celle du séquençage des géno-mes avec comme enjeu majeur de permettre une meilleure compréhension de la physiologie cellulaire. Ces dernières années, plusieurs protéines partageant un même domaine protéique appelé patatine, ou domaine PNPLA (patatin-like phospholipase domain), ont été découvertes.

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“…La séquence N-terminale de cette protéine s'est révélée similaire à celle de la patatine, qui constitue une famille de protéines de réserve majeure du tubercule de pomme de terre. Celle-ci avait déjà été décrite comme une acyle hydrolase non spécifique avec des activités faibles de type PLA 2 , galactolipase, et sulfolipase, n'hydrolysant pas les triglycérides et ne mobilisant donc pas directement de lipides de réserve [35]. Au début de ce projet, peu de gènes de type patatine étaient connus chez d'autres espèces végétales, et aucun n'avait été corrélé à un processus lié à une RH.…”

Section: Des Pla 2 De Type Patatine Dans La Défense Du Tabacunclassified

Des dérivés d’acides gras dans la résistance des plantes aux attaques microbiennes : à la recherche d’acyle hydrolases impliquées dans la synthèse des oxylipines

Heitz

Dhondt

Gouzerh

et al. 2002

OCL

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Résumé :Les plantes sont soumises constamment à des agressions multiples, provenant d'attaques par une grande variété de virus, bactéries, champignons, nématodes, ou encore d'herbivores. Face à cette pression, et devant l'impossibilité de fuir ces conditions hostiles, les plantes ont développé des systèmes de détection sophistiqués leur permettant d'opposer le plus souvent un état de résistance. L'agriculture a, de tous temps, cherché à associer aux qualités agronomiques des plantes cultivées les propriétés de résistance aux maladies de leurs parents sauvages. Les recherches actuelles visent une meilleure compréhension des mécanismes de défense naturels des plantes pour développer de nouvelles méthodes de lutte. Quand l'agresseur surmonte les barrières préexistantes à l'attaque, certaines plantes mettent en place, après une étape critique de reconnaissance, une cascade d'événements cellulaires complexes aboutissant à la résistance, et connue sous le nom de réaction d'hypersensibilité, ou RH (figure 1). La RH est caractérisée par la mort programmée des premières cellules infectées puis par l'induction d'altérations métaboliques intenses dans les tissus entourant les lésions nécrotiques [1]. Ces réponses de défense comprennent notamment : -un renforcement des parois végétales par le dépôt de polysaccharides, de composés phénoliques insolubles et de protéines ; -la stimulation de voies métaboliques secondaires, certaines conduisant à la synthèse de composés antimicrobiens appelés phytoalexines ; -la synthèse d'un large spectre de protéines de défense attaquant directement les structures du microorganisme, en général leurs parois ou membranes cellulaires. Cette superposition de réponses de la plante résulte généralement en un confinement de l'agent pathogène inducteur au niveau du site d'attaque [2]. Cette résistance locale est également accompagnée d'un phénomène appelé « résistance systémique acquise » (SAR) et procurant une protection durable, et à large spectre, à l'ensemble de la plante envers une infection secondaire. La perception spécifique par la plante d'un agresseur de type biotique (c'est-à-dire se nourrissant sur des cellules végétales vivantes) nécessite la présence simultanée d'un gène d'avirulence chez le parasite et celle d'un gène de résistance chez la plante (figure 1). En cas d'absence de l'un ou l'autre de ces gènes, la reconnaissance nécessaire à la RH n'a pas lieu, et la maladie se développe. D'autres types de microbes sont qualifiés de nécrotrophes, car leur stratégie de colonisation implique la secrétion de toxines et d'enzymes de macération qui tuent les cellules végétales et dégradent leurs structures avant de s'en nourrir. La reconnaissance de l'agresseur par l'hôte déclenche une série de processus cellulaires rapides incluant notamment des flux d'ions, des phosphorylations, et la production de formes activées de l'oxygène. Ces réponses ne seront pas décrites ici (revue in [3,4] mystérieuse, comme l'est la relation de cette mort avec la production de signaux secondaires de défense.Summary...

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Characterization of the lipid acyl hydrolase activity of the major potato (Solanum tuberosum) tuber protein, patatin, by cloning and abundant expression in a baculovirus vector

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The Genomic Organization, Complete mRNA Sequence, Cloning, and Expression of a Novel Human Intracellular Membrane-associated Calcium-independent Phospholipase A2

The Genomic Organization, Complete mRNA Sequence, Cloning, and Expression of a Novel Human Intracellular Membrane-associated Calcium-independent Phospholipase A2

Les protéines à domaine patatine

Des dérivés d’acides gras dans la résistance des plantes aux attaques microbiennes : à la recherche d’acyle hydrolases impliquées dans la synthèse des oxylipines

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