[Molecular structure and functions of vacuolar processing enzymes in plants]

Postepy Biochem. 2024 Jan 30;69(4):245-253. doi: 10.18388/pb.2021_497. Print 2024 Jan 30.
[Article in Polish]

Abstract

Vacuolar processing enzymes (VPEs) are plant proteases belonging to the C13 protease family. The specific activity of VPEs was characterized by comparing them to animal caspases. VPEs perform many important functions at various stages of plant ontogenesis, playing a role not only in the proper development of the plant organism but also in plant reactions to biotic and abiotic stress factors. A particularly important role of VPEs is noted in the processing of vacuolar proteins, enabling the production of their mature and active forms. VPEs are involved in programmed cell death, but despite residual evidence, we also suggest that VPEs are involved in autophagy. Based on literature data on autophagy in yeast, we formulate a hypothesis that VPEs during autophagy in plant cells are involved in the degradation of autophagic bodies - one of the final stages of autophagy.

STRESZCZENIE Wakuolarne enzymy procesujące (VPE) to roślinne proteazy należące do rodziny proteaz C13. Specyficzną aktywność VPE scharakteryzowano dzięki porównaniu ich do kaspaz zwierzęcych. VPE pełnią wiele ważnych funkcji na różnych etapach ontogenezy roślin, odgrywając rolę nie tylko w prawidłowym rozwoju organizmu roślinnego, ale także w reakcjach roślin na biotyczne i abiotyczne czynniki stresowe. Szczególnie ważną rolę VPE odnotowuje się w przetwarzaniu białek wakuolarnych, umożliwiającą wytworzenie ich dojrzałych i aktywnych form. Dowiedziono, że VPE uczestniczą w programowanej śmierci komórki roślinnej, ale mimo szczątkowych dowodów, sugerujemy udział VPE również w autofagii. Bazując na danych literaturowych dotyczących autofagii u drożdży, formułujemy hipotezę, że VPE w trakcie autofagii w komórkach roślinnych są zaangażowane w degradację ciał autofagowych - jednego z końcowych etapów autofagii.

Publication types

  • Review
  • English Abstract

MeSH terms

  • Autophagy* / physiology
  • Cysteine Endopeptidases
  • Plant Development / physiology
  • Plant Proteins / metabolism
  • Plants
  • Vacuoles* / metabolism

Substances

  • vacuolar processing enzyme
  • Plant Proteins
  • Cysteine Endopeptidases