Identification of proteases from leaf beetle (Oulema spp.) by selective protease inhibitors

• Autorzy: Wielkopolan B.

Warianty tytułu

PL

Identyfikacja proteaz skrzypionek (Oulema spp.) za pomocą selektywnych inhibitorów proteaz

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Celem badań była identyfikacja proteaz skrzypionek Oulema spp. W Polsce skrzypionki, obok mszyc i pryszczarka zbożowca, należą do głównych szkodników zbóż. W Polsce występują dwa gatunki skrzypionek: zbożowa (Oulema melanopus, Linnaeus 1758) i błękitek (Oulema gallaeciana, Heydel 1870). W szczególności larwy niszczą powierzchnię asymilacyjną liści. Zebrane z pola larwy skrzypionki unieruchomiono na lodzie i poddano homogenizacji. Do identyfikacji różnych rodzajów proteaz owadzich wykorzystano: rozdział w żelu poliakryloamidowym (w warunkach in-gel protease assay) oraz selektywne inhibitory: E-64 (trans-epoxysuccinyl-L-leucylamido(4-guanidino)butane) dla proteazy cysteinowej oraz PMSF (Phenylmethylsulfonyl fluoride) dla proteazy serynowej. U skrzypionek zidentyfikowano dwa rodzaje proteaz: serynową i cysteinową. Tego rodzaju badania są ważne, ponieważ owady wykorzystują proteazy do trawienia materiału roślinnego i pozyskiwania egzogennych aminokwasów.

EN

The aim of the study was the identification of gut proteases of leaf beetle Oulema spp. Leaf beetles like aphids or saddle gall midge belong to main cereal pests in Poland. Two species of leaf beetles are common in Poland: cereal leaf beetle (Oulema melanopus, Linnaeus 1758) and grey leaf beetle (Oulema gallaeciana, Heydel 1870). The larvae of both species damage the assimilation surface of plant leaves. Leaf beetles were collected from the fields. The larvae of leaf beetles were immobilized on ice and then homogenized. For identification of different gut proteases polyacrylamide gel separation (in-gel protease assay condition) and selective inhibitors E-64 (trans-epoxysuccinyl-L-leucylamido(4-guanidino)butane) for cysteine protease and PMSF (Phenylmethylsulfonyl fluoride) for serine protease were used. Two kind of proteases: serine and cysteine were identified in guts of leaf beetles. This aspect is very important because insects utilize proteases to digest plant material and to gain exogenous amino acids.

• Wydawca: -
• Czasopismo: Progress in Plant Protection
• Rocznik: 2012
• Tom: 52
• Numer: 2
• Opis fizyczny: s.197-200,rys.,bibliogr.

Twórcy

autor

Wielkopolan B.

• Zakład Metod Prognozowania Agrofagów i Ekonomiki Ochrony Roślin, Instytut Ochrony Roślin - Państwowy Instytut Badawczy, ul.Władysława Węgorka 20, 60-318 Poznań

Bibliografia

• Baker J.E. 1982. Digestive proteases of Sitopholus (Coleoptera: Curculionidae) and their response to inhibitors from wheat and corn fluor. Can. J. Zool. 60: 3206–3214.
• Broadway R.M. 1997. Dietary regulation of serine proteinases that are resistant to serine proteinase inhibitors. J. Insect Physiol. 43: 855–874.
• Cervone F., DeLorenzo G., Degri L., Salvi G., Bergami M. 1987. Purfication and characterization of a polygalacturonase-inhibiting protein from Phaseolus vulgaris L. Plant Physiol. 85, p. 631.
• Dow J.M., Clarke B.R., Miligan D.E., Tang J.L., Daniels M. 1990. Extracellular proteases from Xanthomonas campestris pv. campestris. Appl. Environ. Microbiol. 56, p. 2994.
• Johnson K.S., Robosky D. 2000. Phylogenetic distribution of cysteine proteinases in beetles: evidence for an evolutionary shift to an alkaline digestive strategy in Cerambycidae. Comp. Biochem. Physiol. 126B: 609–619.
• Murdock L.L., Brookhart G., Dunn P.E., Shukle R.H., Wolfson J.L. 1987. Cysteine digestive proteinases in Coleoptera. Comp. Biochem. Physiol. 87B: 783–787.
• Neurath H. 1982. The diversity of proteolytic enzymes. p. 1–23. In: „Proteolytic Enzymes, a Practical Approach” (R.J. Beynon, J.S. Bond, eds.). IRL Press, Oxford, 340 pp.
• Ryan C.A. 1990. Protease inhibitors in plants: genes for improving defenses against insects and pathogens. Annu. Rev. Phytopathol. 28, p. 425.
• Saitoh E., Yamamoto S., Okamoto E., Hayakawa Y., Hoshino T., Sato R., Isemura S., Ohtsubo S., Taniguchi M. 2007. Identification of cysteine proteases and screening of cysteine protease inhibitors in biological samples by a two-dimensional gel system of zymography and reverse zymography. Analitical Chemistry Insight 2: 51–59.
• Wolfson J.L., Murdock L.L. 1990. Diversity in digestive proteinase activity among insects. J. Chem. Ecol. 16: 1089–1102.

Uwagi

PL

Rekord w opracowaniu