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- Title
Proteolytic release of membrane-bound endo-(1,4)-β-glucanase activity associated with cell wall softening in Achlya ambisexualis.
- Authors
Hill, Terry W; Loprete, Darlene M; Vu, Kim N; Mokhtari, Susan P. Bayat; Hardin, L Vanessa
- Abstract
Branching and other cell wall softening events in fungi and oomycetes are thought to involve the activity of secreted enzymes, which are packaged in membrane vesicles and delivered to sites of cell expansion, there to work in a carefully regulated manner upon the structure of the wall. Here we demonstrate a latent endo-(1,4)-β-glucanase activity in a mixed membrane fraction of the oomycete Achlya ambisexualis, which can be released by cysteine proteases with an increase of apparent activity. In addition, a similar endogenous process is strongly inhibited by the cysteine protease inhibitor iodoacetamide, while inhibitors of other types of proteases have a much smaller effect. Detergent treatment of membranes releases two glucanases detectable by electrophoretic activity staining, with apparent molecular masses of about 164 and 35 kDa. Proteolysis produces several activity bands, with major species having apparent molecular masses of about 149, 133, 48, 35, and 25 kDa. The ca. 35- and 25-kDa bands migrate in parallel with glucanases secreted during wall softening in vivo. We propose that the initiation of wall softening in Achlya involves the proteolytic processing and solubilization of at least some secreted endoglucanases. We also propose that the solubilization component of this process functions not just to provide the enzymes with access to wall matrix substrates but also may provide a mechanism for the eventual termination of their biological function.Key words: apical growth, hyphal branching, proteases, cell walls, protein secretion.Chez les champignons et les oomycètes, la ramification et d'autres événements causant l'affaiblissement des parois cellulaires semblent impliquer des enzymes de sécrétion qui sont emmagasinées dans les vésicules membranaires et qui sont libérées à différents sites d'expansion cellulaire où elles travaillent sur la structure de la paroi avec une régulation minutieuse. Nous avons constaté l'existence d'une activité latente endo-(1,4)-β-glucanase dans une fraction membranaire mixte de l'oomycète Achlya ambisexualis qui pouvait être libérée par des cystéine protéases entraînant une augmentation de l'activité apparente. Dans le même sens, un processus endogène similaire était fortement inhibé par l'iodoacétamide, un inhibiteur des cystéine protéases alors que des inhibiteurs d'autres types de protéases avaient un effet inhibiteur beaucoup plus restreint. Un traitement des membranes avec un détergent libère deux glucanases détectables par une coloration des bandes d'activité à l'électrophorèse et les poids moléculaires mesurés sont approximativement de 164 et 35 kDa. La protéolyse entraîne la production de quelques bandes d'activité, les principales ayant des poids moléculaires apparents d'environ 149, 133, 48, 35 et 25 kDa. Les bandes ca. 35- et 25-kDa migrent en parallèle avec les glucanases sécrétées lors de l'affaiblissement des parois in vivo. Nous croyons que le déclenchement de l'affaiblissement des parois chez Achlya implique le processus protéolytique et la solubilisation d'au moins quelques endonucléases sécrétées. Nous croyons aussi que dans ce processus, le composé responsable de la solubilisation ne fournit pas seulement les enzymes qui auront accès aux substrats de la matrice de la paroi mais qu'il pourrait éventuellement jouer un rôle dans la terminaison de la fonction biologique de ces enzymes.Mots clés : croissance apicale, ramification des hyphes, protéases, parois cellulaires, sécrétion protéique.[Traduit par la Rédaction]
- Subjects
PROTEOLYTIC enzyme genes; CELLULASE; FUNGAL cell walls; ACHLYA; SAPROLEGNIACEAE
- Publication
Canadian Journal of Microbiology, 2002, Vol 48, Issue 1, p93
- ISSN
0008-4166
- Publication type
Article
- DOI
10.1139/w01-132