Effect of RGD Peptide on Ethylene Production from Cultured Carrot Cells

당근 배양세포에서 RGD Peptide가 에틸렌 생성에 미치는 영향

It has been inferred that membrane-ECM (extracellular matrix) interaction in plants may be also mediated by an RGD-dependent recognition system as in animal cells. Effects of RGD peptide on ethylene production was examined in suspension cultured carrot cells. Treatment of the cells with RGD peptide containing RGD (Arg-Gly-Asp) sequence stimulated ethylene production. When RGD peptide was applied to carrot cells treated with 1M, the effect of RGD peptide appeared to be additive. ACC synthase activity in cells pretreated with RGD peptide likewise increased over the control. In an effort to check the sequence specificity of the RGD peptide, cells were treated with substituted RGD peptide, i.e. RGK (Arg-Gly-Lys) and RGE (Arg-Gly-Glu) peptide, respectively. RGK peptide did not stimulate ethylene production but RGE peptide did. The results strongly suggest that the stimulatory effect of RGD peptides on ethylene production may be associated with a physiological phenomenon through a specific recognition between RGD peptide including RGD sequence and their putative plasma membrane receptors.eptors.

식물에서도 동물에서와 같이 RGD(Arg-Gly-Asp) sequence를 매개로 원형질막과 extracellular matrix(ECM)가 연결되어 있다는 사실이 알려지고 있으므로 RGD sequence가 식물세포의 생장, 분화 등의 여러 가지 생리적인 현상에 관여하리라는 가능성을 생각할 수 있다. 그래서 RGD sequence가 당근(Daucus carota L.) 배양세포에서 에틸렌 생성에 미치는 영향을 조사하였다. RGD sequence를 포함하는 합성 peptide는 당근 배양세포에서 에틸렌의 생성을 촉진시켰다. RGD peptide는 Indole-3-acetic acid(IAA)와 함께 처리한 경우 에틸렌 생성을 더욱 촉진시켰으며, ACC synthase의 활성도 증가시켰다. RGD sequence가 에틸렌 생성을 촉진시킬 때 어떠한 특이성이 있는가를 확인하기 위해 이와 유사한 RGE(Arg-Gly-Glu) peptide, RGK(Arg-Gly-Lys) peptide를 각각 처리하여 보았다. RGE peptide는 RGD peptide와 마찬가지로 에틸렌 생성을 촉진시켰으나 RGK peptide는 에틸렌 생성에 영향을 미치지 않았다. 따라서 RGD peptide의 에틸렌 생성 촉진작용은 RGD dequence를 포함하는 RGD peptide가 ACC synthase의 활성을 증가시켜서 일어나는 현상이라 생각되며, 또한 특정한 아미노산 서열을 요구하는 특이적 반응이라고 생각된다.