Journal de physiologie et pathologie végétales

Motifs structurels des défensines végétales de classe I et de classe II pour les interactions avec les phospholipides : rôle intrigant de la liaison des ligands et des modes d'action

Guillen-Chable Francisco A et Estrada Georgina

Motifs structurels des défensines végétales de classe I et de classe II pour les interactions avec les phospholipides : rôle intrigant de la liaison des ligands et des modes d'action

Les défensines sont des peptides antimicrobiens cationiques très répandus dans la nature. Les plantes, en tant qu'organismes sessiles exposés aux champignons et autres agents pathogènes, ont développé des mécanismes pour faire face à l'infection. Les défensines végétales sont considérées comme des molécules sensibles à l'infection, néanmoins, plusieurs facteurs abiotiques sont des éliciteurs et un ensemble de modes d'action sont décrits. Les profils de liaison aux phospholipides sont caractéristiques des défensines de classe I et de classe II. En comparant la composition en acides aminés de la classe I, MtDEF4 et de la classe II, NaD1, les différences structurelles ou les motifs de la structure primaire du ligand phospholipidique sont analysés, en conséquence, un résidu Gly de la boucle γ-core est proposé comme caractéristique des défensines de liaison aux phospholipides de classe I dans cette revue. Étant donné que les deux groupes de défensines sont présents dans les plantes Solanaceae, la synergie ou le chevauchement des fonctions est une possibilité. La boucle N-ter et la boucle γ-core définissent le site de liaison du ligand 3D du phosphoinositide phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate (PIP2) dans la défensine de classe II NaD1, tandis que les résidus basiques de la boucle γ-core de la défensine représentative de classe I MtDEF4 sont essentiels à l'entrée dans la cellule. Les défensines de Capsicum mettent en évidence les contraintes structurelles des profils de liaison lipidique distinctifs des défensines de classe I et de classe II. Les motifs structurels primaires et 3D, en particulier les résidus en positions 4 et 42 et le noyau γ largement étudié, sont impliqués dans le site d'interaction pour la liaison protéine-PIP2/PA, tandis que les surfaces hydrophobes doivent interagir avec des composants supplémentaires des constituants de la membrane ou de la paroi cellulaire. La poche de liaison 3D pour la liaison des phospholipides montre que les membres de classe II ciblent les phosphates du groupe de tête du PIP2 dans le cycle inositol, comme démontré pour NaD1, ainsi les résidus chargés sont impliqués dans la coordination du ligand phosphate également dans MtDEF4. Les relations phylogénétiques avec les défensines de Medicago truncatula dénotent les motifs peptidiques de classe I conservés chez les Solanacées et les Légumineuses. Cette revue résume l'état de l'art relatif aux modes d'action des défensines végétales de liaison aux sphigolipides par rapport aux phospholipides et dévoile des motifs particuliers des défensines peptidiques matures de classe I et de classe II chez les Solanacées qui ont montré une liaison distinctive aux phosphoinositides et à l'acide phosphatidique.