potatoКартофелеводствоPotato Growing0134-9740Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по картофелеводству и плодоовощеводствуpotato-266Research ArticleИММУНИТЕТ И ЗАЩИТА РАСТЕНИЙПРОТЕОЛИТИЧЕСКИЕ ФЕРМЕНТЫ, СЕКРЕТИРУЕМЫЕ ДВУМЯ ИЗОЛЯТАМИ ГРИБА ALTERNARIA SOLANI SORAUERPROTEOLYTIC ENZYMES SECRETED BY TWO ISOLATES FUNGUS ALTERNARIA SOLANI SORAUERВалуеваТ. А.ValuevaT. A.valueva@inbi.ras.ruКудрявцеваН. Н.KudryavtsevaN. N.ГвоздеваЕ. Л.GvozdevaE. L.СофьинА. В.Sof'inA. V.ПобединскаяМ. А.PobedinskayaM. A.ЕланскийС. Н.ElanskyS.Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт биохимии им. А.Н. Баха Российской Академии НаукRussian FederationКафедра микологии, Московский государственный университет им. М.В. ЛомоносоваRussian Federation201312052022211234246Copyright © Валуева Т.А., Кудрявцева Н.Н., Гвоздева Е.Л., Софьин А.В., Побединская М.А., Еланский С.Н., 20222022Валуева Т.А., Кудрявцева Н.Н., Гвоздева Е.Л., Софьин А.В., Побединская М.А., Еланский С.Н.Valueva T.A., Kudryavtseva N.N., Gvozdeva E.L., Sof'in A.V., Pobedinskaya M.A., Elansky S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://potato.belal.by/jour/article/view/266

Изучена секреция сериновых протеиназ двумя генетически родственными изолятами гриба Alternaria solani Sorauer, которые были собраны с листьев картофеля и томатов, выращенных в центральной России. Было установлено, что оба изолята секретировали трипсино- и субтилизиноподобные протеиназы, и соотношение этих ферментов зависело от состава питательной среды, а также от особенностей, как фитопатогенного гриба, так и растения-хозяина. Так, изолят, собранный с листьев помидор, характеризовался слабым ростом при выращивании на среде, содержащей водорастворимые термостабильные белки из клубней картофеля и семян гороха, при этом наблюдался низкий уровень или отсутствие секреции сериновых протеиназ. В тоже время изолят, собранный с листьев картофеля, эффективно рос на этих средах и продуцировал сериновые протеиназы, среди которых преобладали трипсиноподобные ферменты. Это свидетельствовало о том, что при выращивании на среде, содержащей белки из клубней картофеля и семян гороха, изолят с листьев помидор утрачивал патогенные свойства и вел себя как сапрофит, а изолят с листьев картофеля сохранял свои свойства патогена при росте на любой изученной среде.

Serine proteinases secretion by two genetically related isolates of the fungus, collected from potato and tomato plants grown in central Russia have been studied. The data clarify functions of these enzymes in the process of pathogenesis in which they can play a pivotal role. It was found that the two isolates produced trypsin-like and subtilisin-like proteinases during growth both in synthetic culture medium and in medium containing heat-stable vegetable proteins. There were significant differences in the influence of the environment on the serine proteinase secretion by the potato and tomato isolates of A. solani. The proportion of such serine proteinases as trypsin-like and subtilisin-like enzymes depends on the composition of the growth medium, especially on the available organic nitrogen form, as well as features both of the pathogenic fungus and of the host plant. So, the tomato isolate demonstrated weak growth and low level or absence of serine proteinase excretion on cultivation with the medium containing proteins extracted from potato tubers and pea seeds. The potato isolate secreted many more serine proteinases, among which the trypsinlike enzymes dominated. Our data suggest that the tomato isolate, when grown on medium with proteins extracted from potato tubers, lost pathogenicity and became to behave as a saprophyte, while the potato isolate retained its pathogenic properties on growth on any tested medium.

грибтрипсиноподобныесубтилизиноподобныепротеиназаfungustrypsin-likesubtilisin-likeproteinaseReferencesLourenço, V. Molecular diversity and evolutionary processes of Alternaria solani in Brazil inferred using genealogical and coalescent approaches. / V. Lourenço, A. Moya [et al.] // Phytopathology. – 2009. – V. 99. – P. 765-774.Lourenço, V. Molecular diversity and evolutionary processes of Alternaria solani in Brazil inferred using genealogical and coalescent approaches. / V. Lourenço, A. Moya [et al.] // Phytopathology. – 2009. – V. 99. – P. 765-774.Page, M.J. Serine peptidases: classification, structure and function. / M.J. Page, E. Di Cera // Cell Mol. Life Sci. – 2008. – V. 65. – P. 1220-1236.Page, M.J. Serine peptidases: classification, structure and function. / M.J. Page, E. Di Cera // Cell Mol. Life Sci. – 2008. – V. 65. – P. 1220-1236.Monod, M. Secreted proteases from pathogenic fungi. / M. Monod, S. Capoccia, [et al.] // Int. J. Med. Microbiol. – 2002. – V. 292. – P. 405-419.Monod, M. Secreted proteases from pathogenic fungi. / M. Monod, S. Capoccia, [et al.] // Int. J. Med. Microbiol. – 2002. – V. 292. – P. 405-419.Dubovenko, A.G. Trypsin-like proteins of the fungi as possible markers of pathogenicity. / A.G. Dubovenko, Y.E. Dunaevsky [et al.] // Fungal Biol. – 2010. – V. 114. – P. 151-159.Dubovenko, A.G. Trypsin-like proteins of the fungi as possible markers of pathogenicity. / A.G. Dubovenko, Y.E. Dunaevsky [et al.] // Fungal Biol. – 2010. – V. 114. – P. 151-159.Charney, J. A colorimetric method for the determination of the proteolytic activity of duodenal juice. / J. Charney, R.M. Toarelli // J. Biol. Chem. – 1947. - V. 171. – P. 501-505.Charney, J. A colorimetric method for the determination of the proteolytic activity of duodenal juice. / J. Charney, R.M. Toarelli // J. Biol. Chem. – 1947. - V. 171. – P. 501-505.Erlanger, D.F. The preparation and properties of two new chromogenic substrates of trypsin. / D.F. Erlanger, N. Kokowsky, W. Cohen. // Arch. Biochem. Biophys. – 1961. – V. 95(2). – P. 271-278.Erlanger, D.F. The preparation and properties of two new chromogenic substrates of trypsin. / D.F. Erlanger, N. Kokowsky, W. Cohen. // Arch. Biochem. Biophys. – 1961. – V. 95(2). – P. 271-278.Heussen, C. Electrophoretic analysis of plasminogen activators in polyacrylamide gels containing sodium dodecyl sulfate and copolymerized substrates. / C. Heussen, E.B. Dowdle // Anal Biochem. – 1980. – V. 102(2). – P. 196-202.Heussen, C. Electrophoretic analysis of plasminogen activators in polyacrylamide gels containing sodium dodecyl sulfate and copolymerized substrates. / C. Heussen, E.B. Dowdle // Anal Biochem. – 1980. – V. 102(2). – P. 196-202.Дунаевский, Я.Е. Влияние условий культивирования на образование и секрецию протеаз грибами Alternaría altérnata и Fusarium oxysporum. / Я.Е. Дунаевский, Г.А. Белякова [и др.] // Микробиология. – 1995. – Т. 64 (3). – C. 327-330.Дунаевский, Я.Е. Влияние условий культивирования на образование и секрецию протеаз грибами Alternaría altérnata и Fusarium oxysporum. / Я.Е. Дунаевский, Г.А. Белякова [и др.] // Микробиология. – 1995. – Т. 64 (3). – C. 327-330.Katz, M.E. Mutations affecting extracellular protease production in the filamentous fungus Aspergillus nidulans. / M.E. Katz, P.K. Flynn [et al.] // Mol. Gen. Gen. – 1996. – V. 250. – P. 715-724.Katz, M.E. Mutations affecting extracellular protease production in the filamentous fungus Aspergillus nidulans. / M.E. Katz, P.K. Flynn [et al.] // Mol. Gen. Gen. – 1996. – V. 250. – P. 715-724.Valueva, T.A. Environmental conditions as a determinant of the exoproteinase composition of three phytopathogenic microorganisms. / T.A. Valueva, N.N. Kudryavtseva [et al.] // J. Pathogens. – 2011. http://dx.doi.org/10.4061/2011/947218.Valueva, T.A. Environmental conditions as a determinant of the exoproteinase composition of three phytopathogenic microorganisms. / T.A. Valueva, N.N. Kudryavtseva [et al.] // J. Pathogens. – 2011. http://dx.doi.org/10.4061/2011/947218.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.