Peroxynitrite formation and function in plants

Vandelle, Elodie; Delledonne, Massimo

doi:10.1016/j.plantsci.2011.05.002

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“…Pathogens can be exposed to peroxynitrite during host-pathogen interactions (40)(41)(42). Because the reactivity of Ohr proteins toward peroxynitrite has not been hitherto reported, this analysis was performed here.…”

Section: Resultsmentioning

confidence: 99%

“…This role might be significant, especially considering that inducible nitric oxide synthase (and possibly peroxynitrite as a product of nitric oxide) displays a crucial role in the pulmonary response to P. aeruginosa infection (42,56). Also for plant pathogens (e.g., X. fastidiosa), peroxynitrite and other nitric oxide-mediated processes are emerging as relevant players in defense responses (41). Accordingly, the levels of PaOhr are induced in cells exposed to the peroxynitrite generator (Fig.…”

Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

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Ohr plays a central role in bacterial responses against fatty acid hydroperoxides and peroxynitrite

Alegria

Meireles

Cussiol

et al. 2016

Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A.

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Organic hydroperoxide resistance (Ohr) enzymes are unique Cysbased, lipoyl-dependent peroxidases. Here, we investigated the involvement of Ohr in bacterial responses toward distinct hydroperoxides. In silico results indicated that fatty acid (but not cholesterol) hydroperoxides docked well into the active site of Ohr from Xylella fastidiosa and were efficiently reduced by the recombinant enzyme as assessed by a lipoamide-lipoamide dehydrogenase-coupled assay. Indeed, the rate constants between Ohr and several fatty acid hydroperoxides were in the 10 7 -10 8 M −1 ·s −1 range as determined by a competition assay developed here. Reduction of peroxynitrite by Ohr was also determined to be in the order of 10 7 M −1 ·s −1 at pH 7.4 through two independent competition assays. A similar trend was observed when studying the sensitivities of a Δohr mutant of Pseudomonas aeruginosa toward different hydroperoxides. Fatty acid hydroperoxides, which are readily solubilized by bacterial surfactants, killed the Δohr strain most efficiently. In contrast, both wild-type and mutant strains deficient for peroxiredoxins and glutathione peroxidases were equally sensitive to fatty acid hydroperoxides. Ohr also appeared to play a central role in the peroxynitrite response, because the Δohr mutant was more sensitive than wild type to 3-morpholinosydnonimine hydrochloride (SIN-1 , a peroxynitrite generator). In the case of H 2 O 2 insult, cells treated with 3-amino-1,2,4-triazole (a catalase inhibitor) were the most sensitive. Furthermore, fatty acid hydroperoxide and SIN-1 both induced Ohr expression in the wildtype strain. In conclusion, Ohr plays a central role in modulating the levels of fatty acid hydroperoxides and peroxynitrite, both of which are involved in host-pathogen interactions.hydroperoxides | thiols | Cys-based peroxidase | pathogenic bacteria | Pseudomonas aeruginosa

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Section: Resultsmentioning

confidence: 99%

Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

Ohr plays a central role in bacterial responses against fatty acid hydroperoxides and peroxynitrite

Alegria

Meireles

Cussiol

et al. 2016

Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A.

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“…Parmi ceux-ci figure le NO, dont les premières études relatives à son implication dans les processus d'immunité chez les plantes ont été publiées en 1998 [16,17]. Ces travaux, de même que les nombreuses études publiées ultérieurement, ont démontré que la reconnaissance de l'agent pathogène déclenche une production rapide de NO simultanée à celle des formes actives de l'oxygène [17,18]. Selon le modèle d'étude, le NO est produit en premier lieu dans les chloroplastes, le noyau ou le cytosol, puis diffuse rapidement dans le milieu extracellulaire et peut être détecté dans l'atmosphère environnant la plante infectée [4].…”

Section: Synthèse De No Chez Les Plantesunclassified

“…(Figure 2). La possibilité que ces voies gouvernent le développement de la réponse hypersensible a également été proposée [17,18]. En revanche, la possibilité que le NO puisse exercer une action cytotoxique sur les agents pathogènes a été peu appréhendée.…”

Section: Synthèse De No Chez Les Plantesunclassified

“…Malgré les importants progrès réalisés ces dernières années, de nombreuses questions restent en suspens, en particulier celles relatives aux sources enzymatiques de NO et à l'incidence fonctionnelle de la S-nitrosylation sur les nombreuses protéines identifiées. Outre la S-nitrosylation, l'implication du processus de tyrosine nitration dans la réponse des plantes aux stress biotiques n'a été que peu appré-hendée [18]. Au-delà de leur intérêt en termes de connaissances fondamentales, ces recherches pourraient également aboutir au développement de nouvelles approches de protection des plantes cultivées contre les parasites.…”

Section: Conclusion Et Perspectivesunclassified

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Le monoxyde d’azote

et al. 2013

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> Le monoxyde d'azote (NO) est un médiateur physiologique associé à divers processus chez les animaux, dont l'immunité. Des travaux conduits récemment montrent que les plantes, confrontées à l'attaque d'agents pathogènes, produisent également du NO. Le NO est donc un acteur des voies de signalisation cellulaire activées en réponse à la reconnaissance par les plantes d'agresseurs extérieurs. L'étude des molécules cibles du NO et, plus particulièrement, la caractérisation de protéines S-nitrosylées, a permis d'avoir un premier aperçu des mécanismes fins inhérents à ses fonctions. Le NO serait ainsi impliqué dans l'activation ainsi que dans la désensibi-lisation des voies de signalisation mobilisées lors de l'immunité chez les plantes. < Les plantes sont également capables de produire du NO et certains de ses dérivés comme le peroxynitrite et le nitrosoglutathion (GSNO), un réservoir naturel de NO formé entre le glutathion et le NO [3]. D'importants progrès dans la compréhension des fonctions physiologiques du NO chez les plantes ont été accomplis ces dernières années. Le déroulement de processus aussi divers que la germination, la croissance des racines, la fermeture des stomates, la floraison et la réponse adaptative aux stress abiotiques et biotiques requièrent du NO [4]. Bien qu'encore sujet à controverse, le concept selon lequel le NO pourrait agir comme un acteur des voies de signalisation émerge des nombreuses études consacrées à son rôle chez les plantes. Dans cette revue, nous allons décrire brièvement les mécanismes associés à la synthèse de NO chez les plantes, puis présenter une vue d'ensemble de ses fonctions dans l'immunité, en insistant sur l'importance du processus de S-nitrosylation. Synthèse de NO chez les plantes

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