Пектинэстераза (PE) (Шифр КФ 3.1.1.11) — это широко распространённый фермент, связанный с клеточной стенкой, который представляет несколько изоформ, которые способствуют модификации и последующему разрушению клеточной стенки растений. Он содержится во всех высших растениях, а также в некоторых бактериях и грибах. Пектинэстераза действует, прежде всего, за счёт изменения локального pH клеточной стенки, что приводит к нарушениям целостности клеточной стенки.
Pectinesterase катализирует де-этерификацию из пектина в пектат и метанол. Пектин — один из основных компонентов клеточной стенки растений. У растений пектинэстераза играет важную роль в метаболизме клеточной стенки во время созревания плодов. У патогенных бактерий растений, таких как Erwinia carotovora, и у грибковых патогенов, таких как Aspergillus niger, пектинэстераза участвует в мацерации и мягком гниении растительной ткани. Пектинэстеразы растений регулируются ингибиторами пектинэстеразы, которые неэффективны против микробных ферментов[2].
Недавние исследования показали, что манипуляции с экспрессией пектинэстеразы могут влиять на многочисленные физиологические процессы. У растений пектинэстераза играет роль в модуляции механической стабильности клеточной стенки во время созревания плодов, удлинении клеточной стенки во время прорастания пыльцы и росте пыльцевых трубок , опадении, удлинении ствола, урожайности клубней и развитии корней. Также было показано, что пектинэстераза играет роль в ответе растений на атаку патогенов. Связанная с клеточной стенкой пектинэстераза Nicotiana tabacum участвует в распознавании рецептора клетки-хозяина для белка движения вируса табачной мозаики, и было показано, что это взаимодействие необходимо для транслокации вируса от клетки к клетке.
Действие пектинэстеразы на компоненты клеточной стенки растений может вызывать два диаметрально противоположных эффекта. Первый — это вклад в укрепление клеточной стенки за счёт образования блоков неэтерифицированных карбоксильных групп, которые могут взаимодействовать с ионами кальция, образуя пектатный гель. Во-вторых, высвобождение протонов может стимулировать активность гидролаз клеточной стенки, способствуя разрыхлению клеточной стенки.
Пектины составляют примерно 35 % от сухого веса клеточных стенок двудольных. Они полимеризуются в цис-цистернах Гольджи, метилэстерифицируются в медиальных цистернах Гольджи и замещаются боковыми цепями в транс-цистернах Гольджи. Биохимия пектина может быть довольно сложной, но, проще говоря, основная цепь пектина состоит из 3 типов полимеров: гомогалактуронана (HGA); рамногалактуронан I (RGI); рамногалактуронан II (RGII).