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私たちの目的は、モデルのメラチメダゴ菌TRUNCATULA GAERTNである、発芽中のアンモニウムおよびアミノ酸代謝におけるカップルのグルタミンシンテターゼ/グルタミン酸シンターゼ(GS/GOGAT)およびグルタミン酸デヒドロゲナーゼ(GDH)のそれぞれの役割を決定することでした。この目的のために、アミノ酸はHPLCによって分析され、NおよびC代謝に関与するいくつかの酵素の遺伝子発現の変化を、リアルタイムの定量的逆転写ポリメラーゼ連鎖反応によって研究しました。研究された酵素のうち、GDHは、特に胚軸での遺伝子発現の最も高い増加(80倍)を示し、ゲイル酸後の成長中のアンモニウム含有量の増加に伴う。子葉では、GDH遺伝子発現は非常に低かった。in vitro GDHアミノ化活性はその分離活性の数倍高かったが、in vivo 15NH4へのアミノ酸への取り込みは、GS阻害剤であるメチオニンスルホキシミンによって完全に阻害され、GDHがアンモニウム同化/解毒に関与していないことを示しています。GSおよびGOGATアイソフォームの発現の変化は、NADH依存性GOGAT(EC 1.4.1.14)と協調してGS1B(EC 6.3.1.2)が、予備の動員とグルタミック酸/グルタミン合成に由来するアンモニウムの同化の主要なルートを構成することを明らかにしました。M. truncatula種子発芽。ただし、ジュミナート後の成長中は、発芽は暗闇に保持されましたが、GS2およびFD-Gogatの発現(EC 1.4.7.1)の発現が増加し、GS1bの発現は子葉では減少しましたが、胚軸では減少しませんでした。トランスアミン化反応の基質である2-オキソグルタル酸塩は、イソクロート酸デヒドロゲナーゼのサイトゾルアイソフォームによって提供されました(EC 1.1.1.42)。特に発達中の胚軸でのゲルミネーション後の成長中のGDHは、一次NO3-同化がない場合、グルタミン合成のためのGSへのアンモニウム送達に寄与することをお勧めします。興味深いことに、この反応は、光合成を奪われた臓器の還元力(NADH)も生成します。
私たちの目的は、モデルのメラチメダゴ菌TRUNCATULA GAERTNである、発芽中のアンモニウムおよびアミノ酸代謝におけるカップルのグルタミンシンテターゼ/グルタミン酸シンターゼ(GS/GOGAT)およびグルタミン酸デヒドロゲナーゼ(GDH)のそれぞれの役割を決定することでした。この目的のために、アミノ酸はHPLCによって分析され、NおよびC代謝に関与するいくつかの酵素の遺伝子発現の変化を、リアルタイムの定量的逆転写ポリメラーゼ連鎖反応によって研究しました。研究された酵素のうち、GDHは、特に胚軸での遺伝子発現の最も高い増加(80倍)を示し、ゲイル酸後の成長中のアンモニウム含有量の増加に伴う。子葉では、GDH遺伝子発現は非常に低かった。in vitro GDHアミノ化活性はその分離活性の数倍高かったが、in vivo 15NH4へのアミノ酸への取り込みは、GS阻害剤であるメチオニンスルホキシミンによって完全に阻害され、GDHがアンモニウム同化/解毒に関与していないことを示しています。GSおよびGOGATアイソフォームの発現の変化は、NADH依存性GOGAT(EC 1.4.1.14)と協調してGS1B(EC 6.3.1.2)が、予備の動員とグルタミック酸/グルタミン合成に由来するアンモニウムの同化の主要なルートを構成することを明らかにしました。M. truncatula種子発芽。ただし、ジュミナート後の成長中は、発芽は暗闇に保持されましたが、GS2およびFD-Gogatの発現(EC 1.4.7.1)の発現が増加し、GS1bの発現は子葉では減少しましたが、胚軸では減少しませんでした。トランスアミン化反応の基質である2-オキソグルタル酸塩は、イソクロート酸デヒドロゲナーゼのサイトゾルアイソフォームによって提供されました(EC 1.1.1.42)。特に発達中の胚軸でのゲルミネーション後の成長中のGDHは、一次NO3-同化がない場合、グルタミン合成のためのGSへのアンモニウム送達に寄与することをお勧めします。興味深いことに、この反応は、光合成を奪われた臓器の還元力(NADH)も生成します。
Our objective was to determine the respective roles of the couple glutamine synthetase/glutamate synthase (GS/GOGAT) and glutamate dehydrogenase (GDH) in ammonium and amino acid metabolism during germination and post-germinative growth in the model legume Medicago truncatula Gaertn. For this aim, amino acids were analyzed by HPLC and changes in gene expression of several enzymes involved in N and C metabolism were studied by real-time quantitative reverse transcription-polymerase chain reaction. Among the enzymes studied, GDH showed the highest increase in gene expression (80-fold), specifically in the embryo axis and concomitant with the increase in ammonium content during post-germinative growth. In cotyledons, GDH gene expression was very low. Although in vitro GDH aminating activity was several times higher than its deaminating activity, in vivo 15NH4 incorporation into amino acids was completely inhibited by methionine sulfoximine, a GS inhibitor, indicating that GDH is not involved in ammonium assimilation/detoxification. Changes in the expressions of GS and GOGAT isoforms revealed that GS1b (EC 6.3.1.2) in concert with NADH-dependent GOGAT (EC 1.4.1.14) constitute the major route of assimilation of ammonium derived from reserve mobilization and glutamic acid/glutamine synthesis in germinating M. truncatula seeds. However, during post-germinative growth, although germination was held in darkness, expression of GS2 and Fd-GOGAT (EC 1.4.7.1) increased and expression of GS1b decreased in cotyledons but not in the embryo axis. 2-Oxoglutarate, the substrate of the transamination reaction, was provided by the cytosolic isoform of isocitrate dehydrogenase (EC 1.1.1.42). We suggest that GDH during post-germinative growth, specifically in the developing embryo axis, contributes to ammonium delivery to GS for glutamine synthesis in the absence of primary NO3- assimilation. Interestingly, this reaction also produces reducing power (NADH) in organs deprived of photosynthesis.
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