Transport metabolitů a meziorganelová komunikace peroxizomů v rostlinných buňkách

Abstract

Peroxizomy jsou dynamické organely obklopené jednou membránou, které se vyskytují téměř ve všech eukaryotických buňkách. Představují klíčová místa metabolických drah, jako je například β- oxidace mastných kyselin. U rostlin navíc hrají důležitou roli ve fotorespiraci, kde se podílejí na zpracování 2-fosfoglykolátu vznikajícího během fotosyntézy. Zatímco biochemie těchto drah je dobře prozkoumaná, buněčná organizace a komunikace mezi peroxizomy a dalšími organelami zůstává stále nedostatečně objasněná. K efektivnímu fungování těchto drah je nutná výměna metabolitů mezi peroxizomy, cytosolem a dalšími kompartmenty. Zde hrají roli specifické transportní mechanismy - především transportéry a porinům podobné kanály v peroxizomální membráně. Mezi známé transportéry patří CTS/PXA1, který umožňuje přenos mastných kyselin a také některých prekurzorů fytohormonů, jako jsou deriváty kyseliny jasmonové, salicylové a auxinu. Pro fotorespirační dráhu zatím nebyl identifikován přímý peroxizomální transportér, nicméně v chloroplastové membráně se uplatňují BASS6 a PLGG1, zatímco mitochondriální membrána obsahuje transportér BOU. Dále byly popsány přenašeče pro kofaktory jako NAD (PXN) a ATP (PCN). Určité metabolické procesy, například glyoxylátový cyklus, nebo signalizace prostřednictvím reaktivních forem kyslíku,...

Peroxisomes are dynamic organelles surrounded by a single membrane, found in almost all eukaryotic cells. They represent key sites of metabolic pathways such as the β-oxidation of fatty acids. In plants, they also play an important role in photorespiration, where they participate in the processing of 2-phosphoglycolate generated during photosynthesis. While the biochemistry of these pathways is well studied, the cellular organization and communication between peroxisomes and other organelles remain insufficiently understood. For these pathways to function efficiently, metabolite exchange between peroxisomes, the cytosol, and other compartments is necessary. Specific transport mechanisms are involved in this exchange-primarily transporters and porin-like channels in the peroxisomal membrane. Known transporters include CTS/PXA1, which facilitates the transfer of fatty acids as well as some phytohormone precursors, such as derivatives of jasmonic acid, salicylic acid, and auxin. For the photorespiratory pathway, a direct peroxisomal transporter has not yet been identified; however, BASS6 and PLGG1 operate in the chloroplast membrane, while the mitochondrial membrane contains the BOU transporter. Additionally, transporters for cofactors such as NAD (PXN) and ATP (PCN) have been described. Certain...