Rhizobitoxin: bakteriální fytotoxin

Jiří Patočka

    Rhizobitoxin je fytotoxin produkovaný některými kmeny gramnegativních půdních bakterií rodu Bradyrhizobium (Owens et al., 1972; Yasuta et al., 2001), ale také bakterií Pseudomonas andropogonis (Mitchel et al., 1986). Tato přírodní látka inhibuje β-cystathionasu, enzym který je potřebný pro syntézu methioninu (Giovanelli et al., 1971).

     Vzhledem k tomu, že syntéza základního rostlinného hormonu ethylenu je závislá na methionin, inhibuje rovněž tvorbu ethylenu (Owens et al., 1971). Podobný inhibiční účinek na produkci ethylenu mají i některé syntetické deriváty rhizobitoxinu (Zimmerman et al., 1977; Baker et al., 1978). Rhizobitoxin inhibuje kromě β-cystathionasy (Owens et al., 1968; Giovanelli et al., 1971) také syntázu kyseliny 1-aminocyklopropan-1-karboxylové (Yasuta et al., 1999) a biosyntézu hydrogenáz (Minamisawa et al., 1990).

Literatura

Baker JE, Lieberman M, Anderson JD. Inhibition of ethylene production in fruit slices by a rhizobitoxine analog and free radical scavengers. Plant Physiol. 1978; 61(6): 886-888.

Giovanelli J, Owens LD, Mudd SH. Mechanism of inhibition of spinach beta-cystathionase by rhizobitoxine. Biochim Biophys Acta. 1971; 227(3): 671-684.

Minamisawa K, Fukai K, Asami T. (1990). Rhizobitoxine inhibition of hydrogenase synthesis in free-living Bradyrhizobium japonicum. J Bacteriol. 1990; 172(8), 4505-4509.

Mitchell RE, Frey EJ, Benn MH. Rhizobitoxine and L-threo-hydroxythreonine production by the plant pathogen Pseudomonas andropogonis. Phytochemistry 1986; 25(12): 2711-2715.

Owens LD, Guggenheim S, Hilton JL. Rhizobium-synthesized phytotoxin: An inhibitor of  β-cystathionase in Salmonella typhimurium. Biochim Biophys Acta – General Subjects. 1968;  158(2): 219-225.

Owens LD, Lieberman M, Kunishi A. Inhibition of ethylene production by rhizobitoxine. Plant Physiol. 1971; 48(1): 1-4.

Owens LD, Thompson JF, Pitcher RG, Williams,T. Structure of rhizobitoxine, an antimetabolic enol-ether amino-acid from Rhizobium japonicum. J Chem Soc, Chem Commun. 1972; (12): 714.

Yasuta T, Satoh S, Minamisawa K. New assay for rhizobitoxine based on inhibition of 1-aminocyclopropane-1-carboxylate synthase. Appl Environ Microbiol. 1999; 65(2), 849-852.

Zimmerman RH, Lieberman M, Broome OC. Inhibitory effect of a rhizobitoxine analog on bud growth after release from dormancy. Plant Physiol. 1977; 59(2): 158-160.