Rapid ascorbate response to bacterial elicitor treatment in Arabidopsis thaliana cells

Czobor, Ádám; Hajdinák, Péter; Szarka, András

doi:10.1007/s11738-017-2365-1

Cited by 7 publications

(8 citation statements)

References 79 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Accordingly, AOX maintains the redox balance of the ubiquinone pool, thus minimizing the formation of ROS from reduced ubiquinone [36,37]. AOX transcripts and activity are increased in response to pathogen attack [38–41], freezing and chilling [42,43], or low phosphate availability [35,44,45].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Comparison of the response of alternative oxidase and uncoupling proteins to bacterial elicitor induced oxidative burst

et al. 2019

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

Plant UCPs are proved to take part in the fine-tuning of mitochondrial ROS generation. It has emerged that mitochondrion can be an important early source of intracellular ROS during plant-pathogen interaction thus plant UCPs must also play key role in this redox fine-tuning during the early phase of plant–pathogen interaction. On the contrary of this well-established assumption, the expression of plant UCPs and their activity has not been investigated in elicitor induced oxidative burst. Thus, the level of plant UCPs both at RNA and protein level and their activity was investigated and compared to AOX as a reference in Arabidopsis thaliana cells due to bacterial harpin treatments. Similar to the expression and activity of AOX, the transcript level of UCP4, UCP5 and the UCP activity increased due to harpin treatment and the consequential oxidative burst. The expression of UCP4 and UCP5 elevated 15-18-fold after 1 h of treatment, then the activity of UCP reached its maximal value at 4h of treatment. The quite rapid activation of UCP due to harpin treatment gives another possibility to fine tune the redox balance of plant cell, furthermore explains the earlier observed rapid decrease of mitochondrial membrane potential and consequent decrease of ATP synthesis after harpin treatment.

show abstract

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Comparison of the response of alternative oxidase and uncoupling proteins to bacterial elicitor induced oxidative burst

et al. 2019

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Mitochondria play a central role in cellular bioenergetics, ROS homeostasis, and in various cell death pathways as in apoptosis and necroptosis [34,35]. Therefore, it is not surprising that the role of mitochondria is continuously investigated in a cell death pathway which has features such as oxidative damage to lipid structures, the involvement of glutathione dependent antioxidant enzymes and the biosynthesis of specific lipid moieties.…”

Section: Resultsmentioning

confidence: 99%

In silico Analysis on the Possible Role of Mitochondria in Ferroptosis

Lőrincz

Szarka

2018

Period. Polytech. Chem. Eng.

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

The lipid peroxide scavenger enzyme glutathione peroxidase 4 (GPX4) and its cofactor glutathione play a crucial role in the recently described programmed cell death, ferroptosis. Since mitochondria are the major sources of reactive oxygen species in mammalian cells the linkage between mitochondria, mitochondrial ROS generation and ferroptosis emerged quite early. As a result of alternative splicing human GPX4 has three different isoforms: long form (lGPX4), short form (sGPX4) and nuclear form (nGPX4) of which sGPX4 was found essential. To clarify the potential role of mitochondria in ferroptosis the localization of both the long and short versions of GPX4 and the only verified glutathione transport protein SLC25A11 was investigated by different in silico tools. Targeting of lGPX4 and sGPX4 to multiple organelles is possible as a number of rule-and neural network-based algorithms showed concordant results to specific pathways. Hence the mitochondrial localization of both isoforms on the base of in silico prediction is possible. Since sGPX4 was found in multiple organelles and non-canonical import pathways are presumable we also evaluated the previously used in silico methods in predicting the localization of a chimeric signal containing peptide CYP2B1 as well as a solely mitochondrial targeted CYP27A1. Our in silico results showed that only the CELLO prediction tool ranked mitochondrial import with meaningful possibility based on neighboring sequence composition. Summarily the possible mitochondrial localization of both long and short isoforms of GPX4 and the glutathione transporter SLC25A11 support the assumption that mitochondria play an important role in the pathways leading to ferroptosis.

show abstract

“…Az aszkorbát szint szabályozása ezért fontos szerepet tölthet be a ROS szint finomra hangolásában a növény-patogén interakció korai szakaszában. Annak érdekében, hogy kiderítsük, hogy ez az interakció miként befolyásolja az aszkorbát bioszintézisét, reciklálását és szintjét lúdfû sejteket kezeltünk egy növénypatogén baktérium két különbözõ harpin fehérjéjével (HrpZpto and HrpWpto), mintegy mímelve a bakteriális fertõzést 24 . Mindkét fehérje jól definiált ROS kiugrást eredményezett, amellyel párhuzamosan jelentõs mértékben megnõtt az alternatív oxidáz (AOX1a) kifejezõdése.…”

Section: Az Aszkorbát Glutation Függõ Regenerációja Fiziológiás éS Stunclassified

“…Mindezen tényezõk jó eséllyel hozzájárulhatnak a programozott sejthalál általunk tapasztalt jelentõs mértékû mérsékléséhez. Nem utolsó sorban a redox egyensúly finomra hangolását, mint egy új funkciót vethetünk fel a vtc5 gén számára 24 .…”

Section: Az Aszkorbát Glutation Függõ Regenerációja Fiziológiás éS Stunclassified

Vízoldaható antioxidánsok döntéshelyzetben

Szarka¹

2018

MKF

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

A növényi és állati (emberi) sejtek két legnagyobb mennyiségben elõforduló vízoldható antioxidánsa a C-vitamin és a glutation (GSH). A növényi sejtek a C-vitamint millimólos koncentrációban tartalmazzák, míg a GSH koncentrációja egy nagyságrenddel kisebb 1 . Állati és humán sejtekben ez pont fordítva van a GSH koncentráció eléri a millimólos nagyságrendet, míg a C-vitamin plazmában mért koncentrációja 100 mM-nál tetõzik 2 . Bár mindkét vegyület markáns antioxidáns sajátságokat mutat, élettani hatásuk ettõl jóval szélesebb. A C-vitamin legfontosabb élettani funkcióiA C-vitamin fiziológiai pH értéken aszkorbát anion formában van jelen ezért legtöbbször így kerül említésre. Az aszkorbát biológiai funkciójával kapcsolatos ismeretünk folyamatosan bõvül, azonban minden eddig megismert funkciója kiváló elektrondonor sajátságából fakad. Az aszkorbát így hatékonyan eliminálja a reaktív oxigén (ROS) és nitrogén származékokat 3 . Az állati (humán) szervezetben, sejtekben a 2-oxoglutarát függõ dehidrogenázok kofaktoraként részt vesz a karnitin, a katekolaminok bioszintézisében, illetve az extraceluláris mátrix fehérjéinek, mint például a kollagén poszt-transzlációs módosításában 4 . Igen valószínû, hogy szerepet kap egy másik poszt-transzlációs módosítás, a diszulfid hidak kialakulásában is [4][5][6] . A közelmúltban funkcióit kiterjesztették a sejtmagra is, ahol epigenetikus szerepet tölt be a DNS és a hiszton demetilázok kofaktoraként 7 , illetve a vas tartalmú 2-oxoglutarát-függõ enzimek szerepet kapnak a HIF-1 (le)szabályozásában is. Az aszkorbát mind sejt, mind szervezet szintjén befolyásolja a vas felvételét anyagcseréjét is.A növényi sejtekben az aszkorbát számos szerepet tölt be a fotoprotekcióban 8 úgy, mint: a H 2 O 2 semlegesítése az aszkorbát peroxidáz (APX) aktivitáson keresztül, a ROS direkt semlegesítése, a hidrofób antioxidáns a-tokoferol regenerációja 9 , a luminális aszkorbáton keresztül a fotorendszer II-nek történõ elektron átadása, valamint a xantofil körben, mint a violaxantin deepoxidáz kofaktora szerepel. Ez utóbbi kör lehetõvé teszi intenzív megvilágítás esetén a fényenergia hõ formájában történõ disszipálását, a fotoszintetikus apparátus védelme érdekében (nem fotokémiai kioltás) 10 . Az aszkorbát/dehidroaszkorbát (DHA) páros láthatóan szerepet játszik a sejtciklus szabályozásában. Az aszkorbát, a DHA és a monodehidroaszkorbát képes növelni a G1 fázisból S fázisba lépõ sejtek arányát. Az állati sejtekhez hasonlóan aszkorbát kofaktorral rendelkezõ prolin hidroxiláz, felelõs a növényekben a sejtfal hidroxiprolin gazdag glikoproteinjei hidroxilációjáért. A 2-oxoglutarát függõ dioxigenázok ezen túl részt vesznek a flavonoidok bioszintézisében. Az aszkorbát továbbá olyan szerves savak prekurzora (oxálsav, L-treonát, L-tartarát), amelyek igen nagy mennyiségben fordulnak elõ a gyümölcsökben 11 . A GSH a legfontosabb tiol redox puffer, amely segít az intracelluláris redox homeosztázist fenntartani. Oxidatív stressz esetén a GSH revezibilis módon a fehérje tiol csoportokkal kevert diszulfidokat képez, annak...

show abstract

Rapid ascorbate response to bacterial elicitor treatment in Arabidopsis thaliana cells

Cited by 7 publications

References 79 publications

Comparison of the response of alternative oxidase and uncoupling proteins to bacterial elicitor induced oxidative burst

Comparison of the response of alternative oxidase and uncoupling proteins to bacterial elicitor induced oxidative burst

In silico Analysis on the Possible Role of Mitochondria in Ferroptosis

Vízoldaható antioxidánsok döntéshelyzetben

Contact Info

Product

Resources

About