چکیده
محل بیوسنتز، ذخیره سازی و فعالیت نهایی فلاونوئید، اغلب در سطوح در زیر سلولی (اندامکی)، سلولی وحتی سطوح بافت و اندام متفاوت است. از این رو سیستمهای حامل موثری برای عبور فلاونوئیدها از غشاهای بین اندامکی و غشای پلاسمایی مورد نیاز هستند. با این حال، هم اکنون تصویر واضحی از انتقال پویای فلاونوئید در حال نمایان شدن است و به نظر میرسد که بازیگران بسیاری دارد. در اینجا ما به بررسی فرضیهی کنونی انتقال فلاونوئید خواهیم پرداخت، در مورد این که آیا آنها منحصر بفرد هستند بحث خواهیم کرد، به اهمیت جریان فلاونوئید از واکوئلها به سیتوزول برجسته خواهیم پرداخت و به تلاشهای آینده برای گرفتن فلاونوئیدها در زمان حرکت درون سلول و بین سلولها توجه خواهیم کرد. درک بهتری از مکانیسمهای انتقال، سبب موفقیت مهندسی متابولیسم فلاونوئید به منظور حفاظت از گیاهان و سلامتی انسان خواهد شد.
قطعاتی از پازل انتقال فلاونوئید
فلاونوئیدها یکی از بزرگترین گروههای متابولیتهای ثانویه گیاهی میباشد و دارای فعالیتهای فیزیولوژی متعددی همچون حفاظت از UV، جذب حشرات ، دفاع در برابر عوامل بیماری زا، همزیستی و تنوع رنگ گلها هستند. فلاونوئیدها با بسیاری از صفات مطلوب کشاورزی و مزایای سلامتی در انسانها در ارتباط میباشند، و بنابراین مهندسی متابولیک آنها هدفی مهم برای بیوتکنولوژی گیاهی است. مسیرها، آنزیمها و مکانیسمهای تنظیمی بیوسنتز فلاونوئید به خوبی مورد مطالعه قرار گرفته است، ولی با این وجود مکان و حرکت فلاونوئید در موجود زنده هنوز به وضوح مشخص نشده است.
The sites of plant flavonoid biosynthesis, storage and final function often differ at the subcellular, cell, and even tissue and organ levels. Efficient transport systems for flavonoids across endomembranes and the plasma membrane are therefore required. However, a clear picture of the dynamic trafficking of flavonoids is only now beginning to emerge and appears to have many players. Here, we review current hypotheses for flavonoid transport, discuss whether these are mutually exclusive, highlight the importance of flavonoid efflux from vacuoles to the cytosol and consider future efforts to catch flavonoids ‘in the act’ of moving within and between cells. An improved understanding of transport mechanisms will facilitate the successful metabolic engineering of flavonoids for plant protection and human health.
The pieces of the flavonoid transport puzzle
Flavonoids represent one of the largest classes of plant secondary metabolites, and are involved in a multitude of physiological functions, including UV protection, insect attraction, pathogen defense, symbiosis and variation of flower color [1]. Flavonoids have been associated with many favorable agronomic traits and health benefits to humans, and their metabolic engineering is therefore an important target for plant biotechnology [2,3]. Pathways, enzymes and regulatory mechanisms of flavonoid biosynthesis have been well studied [4], yet flavonoid location and trafficking in vivo are still not clearly established.
قطعاتی از پازل انتقال فلاونوئید
محلهای زیرسلولی (اندامکی) بیوسنتز فلاونوئید
توزیع زیر سلولی فلانویید
انتقال فلاونوئید
ترکیبات شیمیایی مورد نیاز برای انتقال جهت دار فلانویید
انتشار فلاونوئیدها به خارج از واکوئل
جابه جایی همزمان فلاونوئیدها و انتقال آنها با وزیکولهای متحرک؟
تکمیل پازل
The pieces of the flavonoid transport puzzle
Subcellular sites of flavonoid biosynthesis
Subcellular distribution of flavonoids
Flavonoid transport
Chemical requirements for directional flavonoid transport
Efflux of vacuolar flavonoids
Co-migration of flavonoids and their transporters with trafficking vesicles?
Completing the puzzle