Пьер Бенвенист

Пьер Бенвенист , родился 22 декабря 1937 года в Нейи-сюр-Сен , — французский исследователь биохимии растений и профессор Страсбургского университета . ^[1]

Биография

Пьер Бенвенист — бывший студент Европейской химической школы в Страсбурге (нынешнее имя) (1962). После получения в 1967 году докторской степени (Использование тканевых культур для изучения натуральных продуктов) под руководством профессоров Леона Хирта и Гая Уриссона , он обратил свое внимание на изучение биосинтеза стеринов в растениях. До 1970 года он отвечал за исследования в CNRS , в 1970 году был назначен преподавателем, а в 1975 году — профессором Страсбургского университета. Сначала он стал директором ERA № 487 CNRS, затем директором отдела изопреноидов Института молекулярной биологии растений (IBMP) CNRS. с 1999 по 2002 год.

Пьер Бенвенист — автор множества научных публикаций, 112 из них в рецензируемых журналах. ^[2]

Его исследовательская работа прекратилась в 2005 году в связи с выходом на пенсию, и сейчас он является почетным профессором Страсбургского университета.

Научный вклад

Работы Пьера Бенвениста проводятся в области биосинтеза , метаболизма и функции стеринов в растениях. Последние, в отличие от холестерина , алкилируются в положении 24 и являются предшественниками растительных стероидных гормонов — брассинолидов . Исследования, проведенные в его лаборатории, показывают, что эти стерины являются структурирующими агентами мембран растительных клеток и, в частности, плазматической мембраны. ^[3] В период с 1963 по 1987 г. биосинтез стеринов изучался радиохимическими методами, энзимологией и применением ингибиторов — аналогов переходных состояний, участвующих в катализе целевых ферментов. ^[4] Полученные результаты выявили оригинальный путь биосинтеза, ведущий к образованию стеринов у фотосинтезирующих эукариот . В последних основным интермедиатом биосинтеза является циклоартенол — пентациклический тритерпен — продукт циклизации эпоксида сквалена такую же роль играет ланостерол — тетрациклический тритерпен. , тогда как у нефотосинтезирующих эукариот (грибы, позвоночные животные) ^[5] Особенности этого пути биосинтеза могут влиять на взаимоотношения растений и насекомых. ^[6]

Команда присоединилась к ИМБП в 1989 году. Используя генетику и молекулярную биологию в поддержку предыдущих методов, кДНК, клоны впервые были выделены и охарактеризованы кодирующие ферменты биосинтеза. Мутанты, затронутые биосинтезом стеринов, мутант site1 с дефектом Δ7 стерол-C5-десатуразы, мутант sterov, производящий избыточное количество стеринов. ^[7] ^[8] были выделены, трансформированные растения с усилением или утратой функции были отобраны и идентифицированы. успехи в знаниях о регуляции биосинтеза стеринов и их производных ( эфиров , глюкозидов ), а также об их функциях. Получены ^[9] Работа была сосредоточена на трех ферментных системах: эпоксиде сквалентритерпенсинтазы, ^[10] стерины C24 и C241 метилтрансферазы и Δ7 стерол-C5-десатураза.

Результаты впервые показывают, что у Arabidopsis и всех высших растений существуют два подсемейства генов: SMT1 и SMT2, кодирующие метилтрансферазы, участвующие в реакциях метилирования , приводящих к образованию 24-метил- и 24-этилхолестерола. ^[11] Сверхэкспрессия или косупрессия SMT2 у линий табака или арабидопсиса оказывает глубокое влияние на относительные пропорции 24-метилового и 24-этилового холестерина. В частности, SMT2 играет решающую роль в доведении соотношения кампестерин / ситостерин до значения, необходимого для целостности мембраны и сбалансированного роста. ^[12]^[13]

Был выделен мутант Arabidopsis, который содержит в основном Δ7-стерины вместо нормальных Δ5-стеринов и имеет дефект гена (STE1), кодирующего Δ7-стерин-C5(6)-десатуразу. Последующая работа позволила выделить и молекулярно охарактеризовать мутировавший аллель STE1 . Таким образом, было показано, что соответствующий белок имеет изолейцин вместо треонина в положении 114 и что это изменение привело к значительному снижению активности фермента. Работа по направленному мутагенезу подтвердила, что T114 играет особенно важную роль, поскольку его замена изолейцином приводит к потере функции, тогда как его замена серином приводит к значительному усилению функции (Vmax, умноженное на 28). ^[14]^[15]

Другая работа была сосредоточена на молекулярной характеристике мутанта табака Стерова, сверхпродуцента стерола. ^[7] Полученные результаты показывают, что мутация стеровых влияет на активность гидрокси-метил-глутарил-КоА-редуктазы, которая у мутанта сильно стимулируется. Более поздние работы подчеркивают важность этерификации стеринов у этого мутанта. У этого мутанта избыток стеринов обнаруживается в форме эфиров стеринов, которые резко накапливаются в липидных глобулах. Проведенная работа показывает, что растения обладают своеобразием осуществления клеточной этерификации стеринов ферментом (типа LCAT, лецитинхолестерол-ацилтрансфераза ), отличным от фермента (типа ACAT, ацилКоА-холестерол-ацилтрансфераза ), действующего у животных и грибов. ^[16]^[17]

Возможности, открывшиеся в ходе этой работы, кратко изложены в обзорной статье: ^[18] были продолжены после выхода на пенсию Пьера Бенвениста в 2005 году исследователями из Института молекулярной биологии растений CNRS (и другими зарубежными группами) и теперь обеспечивают лучшее понимание роли стеринов и их производных в различных жизненно важных процессах растений, таких как эмбриональное развитие , деление клеток , транспорт ауксина , мембранный поток и рефлюкс, секреция суберина , основного компонента эпидермиса, и старение листьев.

Награды и почести

Премия Русселя, 1982 г.

Член-корреспондент Французской академии наук , 1983. ^[19]

Командор Академической пальмы , октябрь 2015 г.

Ссылки

^ «Страсбургский университет» .
^ «Гугл Академика» .
^ Изабель Шуллер, Ален Милон, Йоичи Накатани, Гай Уриссон, Анн-Мари Альбрехт, Пьер Бенвенист и Мари-Андре Хартманн, «Дифференциальное влияние растительных стеролов на водопроницаемость и порядок ацильных цепей в бислоях фосфатидилхолина сои», Proc. Натл. акад. наук. США , 88, 1991, с. 6926-6930
^ Ален Рахье, Жан-Клод Жено, Фрэнсис Шубер, Пьер Бенвенист и Ашаран Нарула, «Ингибирование S-аденозил-L-метионинстерол-C-24-метилтрансферазы аналогами высокоэнергетического промежуточного соединения карбокатионного иона. Зависимости структуры и активности для замещенных производных тритерпеноидов гетероатомов C-25 (N, As, S), J. Biol. хим. , 259, 1984, с. 15215-15223
^ Пьер Бенвенист, Леон Хирт и Гай Уриссон, «Биосинтез стеринов в тканях табака, культивируемых in vitro». I. Выделение стеринов и тритерпенов», «Фитохимия» , 5, 1966, с. 31-44
^ Мари Ф. Косте, Мостафа Эль Ашури, Морис Шарле, Рене Лано, Пьер Бенвенист и Жюль А. Хоффманн, «Биосинтез экдистероидов и эмбриональное развитие нарушаются у насекомых (Locusta migratoria), выращенных на растительной диете (Triticum sativum) с выборочно модифицированной Стероловый профиль», Учеб. Натл. акад. наук. США , 84, 1987, с. 643-647
^ Перейти обратно: ^а ^б Лоуренс Гонде, Роберт Броннер и Пьер Бенвенист, «Регуляция содержания стеринов в мембранах путем субклеточного компартментирования стериловых эфиров, накапливающихся в мутанте табака, продуцирующем стерины», Plant Physiol. , 105, 1994, с. 509-518
^ Дэниел Гашот, Роджер Минс и Пьер Бенвенист, «Выделение и характеристика кДНК Arabidopsis thaliana, кодирующей дельта-7-стерин-C-5-десатуразу, путем функциональной комплементации дефектного мутанта дрожжей», The Plant Journal , 8, 1995, стр. . 407-413
^ Паскалин Ульманн, Пьеретт Бувье-Наве и Пьер Бенвенист, «Регуляция фосфолипидами и кинетические исследования мембраносвязанной УДФ-глюкозостерол-β-D-глюкозилтрансферазы растений», Plant Physiol. , 85, 1987, с. 51-55
^ Таня Хуссельштейн-Мюллер, Хуберт Шаллер и Пьер Бенвенист, «Молекулярное клонирование и экспрессия в дрожжах 2,3-оксидосквален-тритерпеноидциклаз из Arabidopsis thaliana», Plant Mol. Биол. , 45, 2001, с. 75-92
^ Бувье-Наве, П., Хуссельштейн, Т. и Бенвенист П., «Два семейства стеролметилтрансфераз участвуют в первом и втором этапах метилирования биосинтеза растительных стеролов. », Eur J Biochem , 1998, 256, с. 88-96
^ Шаллер, Х., Бувье-Наве, П. и Бенвенист, П., «Сверхэкспрессия Arabidopsis thaliana (L.) Heynh. кДНК, кодирующая стерол-C241-метилтрансферазу в Nicotiana tabacum L. Изменяет соотношение 24-метилового холестерина и ситостерина и связано с замедлением роста», Plant Physiol. , 118, 1998, с. 461-469
^ Шеффер А., Броннер Р., Бенвенист П. и Шаллер Х., «Соотношение кампестерола к ситостерину, модулирующее рост арабидопсиса, контролируется стерол-метилтранферазой 2-1», Plant J. , 25, 2001. , с. 605-615
^ Хуссельштейн, Т., Шаллер, Х., Гашот, Д. и Бенвенист, П., «Молекулярная характеристика Δ7-стерин-C5-десатуразы и функциональная экспрессия дикого типа и мутантных аллелей», Plant Mol Biol , 39, 2001, п. 891-906
^ Татон М., Хуссельштейн Т., Бенвенист П. и Рахье А., «Роль высококонсервативных остатков в реакции, катализируемой рекомбинантной Δ7-стерин-C5 (6)-десатуразой, изученной с помощью сайт-направленного мутагенеза » , Биохимия , 39, 2000, с. 701-711
^ Бувье-Наве, П., Бенвенист, П., Олкерс, П., Стерли, С.Л. и Шаллер, Х., «Экспрессия в дрожжах и табаке растительных кДНК, кодирующих ацил-КоА: диацилглицерин-ацилтрансферазу», Eur J Biochem , 267, 2000, с. 85-96
^ Банас А., Карлссон А.С., Хуанг Б., Ленман М., Банас В., Ли М., Нуариэль А., Бенвенист П., Шаллер Х., Бувье-Нав П., Стимн С., «Синтез клеточного эфира стерола в растениях осуществляется с помощью фермента ( Фосфолипид: стерол ацилтрансфераза), отличающаяся от ацил-КоА: стерол ацилтрансфераз дрожжей и млекопитающих», J Biol Chem. , 280, 2005, с. 34626-34634
^ П. Бенвенисте, «Биосинтез и накопление стеринов», Annu Rev Plant Biol. , 55, 2004, с. 429-57
^ «Академия наук» .

[1] «Страсбургский университет» .

[2] «Гугл Академика» .

[3] Изабель Шуллер, Ален Милон, Йоичи Накатани, Гай Уриссон, Анн-Мари Альбрехт, Пьер Бенвенист и Мари-Андре Хартманн, «Дифференциальное влияние растительных стеролов на водопроницаемость и порядок ацильных цепей в бислоях фосфатидилхолина сои», Proc. Натл. акад. наук. США , 88, 1991, с. 6926-6930

[4] Ален Рахье, Жан-Клод Жено, Фрэнсис Шубер, Пьер Бенвенист и Ашаран Нарула, «Ингибирование S-аденозил-L-метионинстерол-C-24-метилтрансферазы аналогами высокоэнергетического промежуточного соединения карбокатионного иона. Зависимости структуры и активности для замещенных производных тритерпеноидов гетероатомов C-25 (N, As, S), J. Biol. хим. , 259, 1984, с. 15215-15223

[5] Пьер Бенвенист, Леон Хирт и Гай Уриссон, «Биосинтез стеринов в тканях табака, культивируемых in vitro». I. Выделение стеринов и тритерпенов», «Фитохимия» , 5, 1966, с. 31-44

[6] Мари Ф. Косте, Мостафа Эль Ашури, Морис Шарле, Рене Лано, Пьер Бенвенист и Жюль А. Хоффманн, «Биосинтез экдистероидов и эмбриональное развитие нарушаются у насекомых (Locusta migratoria), выращенных на растительной диете (Triticum sativum) с выборочно модифицированной Стероловый профиль», Учеб. Натл. акад. наук. США , 84, 1987, с. 643-647

[:0-7] Перейти обратно: ^а ^б Лоуренс Гонде, Роберт Броннер и Пьер Бенвенист, «Регуляция содержания стеринов в мембранах путем субклеточного компартментирования стериловых эфиров, накапливающихся в мутанте табака, продуцирующем стерины», Plant Physiol. , 105, 1994, с. 509-518

[8] Дэниел Гашот, Роджер Минс и Пьер Бенвенист, «Выделение и характеристика кДНК Arabidopsis thaliana, кодирующей дельта-7-стерин-C-5-десатуразу, путем функциональной комплементации дефектного мутанта дрожжей», The Plant Journal , 8, 1995, стр. . 407-413

[9] Паскалин Ульманн, Пьеретт Бувье-Наве и Пьер Бенвенист, «Регуляция фосфолипидами и кинетические исследования мембраносвязанной УДФ-глюкозостерол-β-D-глюкозилтрансферазы растений», Plant Physiol. , 85, 1987, с. 51-55

[10] Таня Хуссельштейн-Мюллер, Хуберт Шаллер и Пьер Бенвенист, «Молекулярное клонирование и экспрессия в дрожжах 2,3-оксидосквален-тритерпеноидциклаз из Arabidopsis thaliana», Plant Mol. Биол. , 45, 2001, с. 75-92

[11] Бувье-Наве, П., Хуссельштейн, Т. и Бенвенист П., «Два семейства стеролметилтрансфераз участвуют в первом и втором этапах метилирования биосинтеза растительных стеролов. », Eur J Biochem , 1998, 256, с. 88-96

[12] Шаллер, Х., Бувье-Наве, П. и Бенвенист, П., «Сверхэкспрессия Arabidopsis thaliana (L.) Heynh. кДНК, кодирующая стерол-C241-метилтрансферазу в Nicotiana tabacum L. Изменяет соотношение 24-метилового холестерина и ситостерина и связано с замедлением роста», Plant Physiol. , 118, 1998, с. 461-469

[13] Шеффер А., Броннер Р., Бенвенист П. и Шаллер Х., «Соотношение кампестерола к ситостерину, модулирующее рост арабидопсиса, контролируется стерол-метилтранферазой 2-1», Plant J. , 25, 2001. , с. 605-615

[14] Хуссельштейн, Т., Шаллер, Х., Гашот, Д. и Бенвенист, П., «Молекулярная характеристика Δ7-стерин-C5-десатуразы и функциональная экспрессия дикого типа и мутантных аллелей», Plant Mol Biol , 39, 2001, п. 891-906

[15] Татон М., Хуссельштейн Т., Бенвенист П. и Рахье А., «Роль высококонсервативных остатков в реакции, катализируемой рекомбинантной Δ7-стерин-C5 (6)-десатуразой, изученной с помощью сайт-направленного мутагенеза » , Биохимия , 39, 2000, с. 701-711

[16] Бувье-Наве, П., Бенвенист, П., Олкерс, П., Стерли, С.Л. и Шаллер, Х., «Экспрессия в дрожжах и табаке растительных кДНК, кодирующих ацил-КоА: диацилглицерин-ацилтрансферазу», Eur J Biochem , 267, 2000, с. 85-96

[17] Банас А., Карлссон А.С., Хуанг Б., Ленман М., Банас В., Ли М., Нуариэль А., Бенвенист П., Шаллер Х., Бувье-Нав П., Стимн С., «Синтез клеточного эфира стерола в растениях осуществляется с помощью фермента ( Фосфолипид: стерол ацилтрансфераза), отличающаяся от ацил-КоА: стерол ацилтрансфераз дрожжей и млекопитающих», J Biol Chem. , 280, 2005, с. 34626-34634

[18] П. Бенвенисте, «Биосинтез и накопление стеринов», Annu Rev Plant Biol. , 55, 2004, с. 429-57

[19] «Академия наук» .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]

[18]

[19]