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Planta19970101Vol.203issue(3)

ポプラ(ポピュラストレミュラx Pアルバ)におけるチオール含有量の修正グルタチオン合成に関与する過剰発現酵素

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文献タイプ:
  • Journal Article
概要
Abstract

ハイブリッドポプラ(Populus Tremula X P. alba)は、サイトゾルのガンマ - グルタミルシステインシンテターゼ(EC 6.3.2.2:ガンマ-ECS)の大腸菌遺伝子を発現するように変換されました。ポプラの4つの変換された線が取得されました。これらは、変換されていないポプラと表現型的に区別できませんでした。3系統、GGS28(Noctor etal。1996、Plant Physiol 112:1071-1078)、GGS11およびGGS5は、高レベルの細菌遺伝子転写産物を持っていました。ラインGGS17の転写レベルは低かった。抗血清は、細菌のガンマECSおよび細菌グルタチオンシンテターゼ(EC 6.3.2.3:GS)に対して調製されました。精製されたHISタグ付き大腸菌ガンマECSに対して準備された抗血清を使用して、GGS28、GGS11、およびGGS5の系統は、豊富な量の細菌タンパク質を持っていることが示されましたが、GGS17はより少ない量を含んでいました。精製されたHISタグ付き大腸菌GSに対して準備された抗血清は、この酵素をコードする大腸菌遺伝子で形質転換されたポプラのスクリーニングにも効果的でした。この抗体を使用してGSを過剰発現するポプラからの葉抽出物の免疫ブロットは、2つの帯域を明らかにしました。ガンマECS形質転換体の抽出可能な葉のガンマ-ECS活性は、タンパク質レベルと定量的に一致していました。系統GGS28、GGS11、およびGGS5は、変換されていないポプラよりも約30倍高いガンマ-ECS活性がありましたが、GGS17ではこの活性は約3倍にしか増えませんでした。ガンマECSを強く過剰発現しているライン、GGS28、GGS11、およびGGS5には、システインの葉レベルが強化されている(最大2倍)、ガンマ - グルタミルシステイン(5〜20倍)、グルタチオン(2〜4倍)が含まれていました。GGS17の葉のチオールの含有量は、変換されていない植物の葉と違いはありませんでした。

ハイブリッドポプラ(Populus Tremula X P. alba)は、サイトゾルのガンマ - グルタミルシステインシンテターゼ(EC 6.3.2.2:ガンマ-ECS)の大腸菌遺伝子を発現するように変換されました。ポプラの4つの変換された線が取得されました。これらは、変換されていないポプラと表現型的に区別できませんでした。3系統、GGS28(Noctor etal。1996、Plant Physiol 112:1071-1078)、GGS11およびGGS5は、高レベルの細菌遺伝子転写産物を持っていました。ラインGGS17の転写レベルは低かった。抗血清は、細菌のガンマECSおよび細菌グルタチオンシンテターゼ(EC 6.3.2.3:GS)に対して調製されました。精製されたHISタグ付き大腸菌ガンマECSに対して準備された抗血清を使用して、GGS28、GGS11、およびGGS5の系統は、豊富な量の細菌タンパク質を持っていることが示されましたが、GGS17はより少ない量を含んでいました。精製されたHISタグ付き大腸菌GSに対して準備された抗血清は、この酵素をコードする大腸菌遺伝子で形質転換されたポプラのスクリーニングにも効果的でした。この抗体を使用してGSを過剰発現するポプラからの葉抽出物の免疫ブロットは、2つの帯域を明らかにしました。ガンマECS形質転換体の抽出可能な葉のガンマ-ECS活性は、タンパク質レベルと定量的に一致していました。系統GGS28、GGS11、およびGGS5は、変換されていないポプラよりも約30倍高いガンマ-ECS活性がありましたが、GGS17ではこの活性は約3倍にしか増えませんでした。ガンマECSを強く過剰発現しているライン、GGS28、GGS11、およびGGS5には、システインの葉レベルが強化されている(最大2倍)、ガンマ - グルタミルシステイン(5〜20倍)、グルタチオン(2〜4倍)が含まれていました。GGS17の葉のチオールの含有量は、変換されていない植物の葉と違いはありませんでした。

The hybrid poplar (Populus tremula x P. alba) was transformed to express the Escherichia coli gene for gamma-glutamylcysteine synthetase (EC 6.3.2.2: gamma-ECS) in the cytosol. Four transformed lines of poplar were obtained. These were phenotypically indistinguishable from untransformed poplars. Three lines, ggs28 (Noctor et al. 1996, Plant Physiol 112: 1071-1078), ggs11 and ggs5 possessed high levels of bacterial gene transcripts. Line ggs17 had lower transcript levels. Antisera were prepared against bacterial gamma-ECS and bacterial glutathione synthetase (EC 6.3.2.3: GS). Using the antiserum prepared against the purified His-tagged E. coli gamma-ECS, lines ggs28, ggs11 and ggs5 were shown to possess abundant quantities of the bacterial protein, whereas ggs17 contained lower amounts. The antiserum prepared against the purified His-tagged E. coli GS was also effective in screening poplars transformed with the E. coli gene coding for this enzyme. Immunoblots of leaf extracts from poplars overexpressing GS using this antibody revealed two bands. The extractable foliar gamma-ECS activities of the gamma-ECS transformants were in quantitative agreement with the protein levels. Lines ggs28, ggs11 and ggs5 had approximately 30-fold higher gamma-ECS activity than untransformed poplars, whereas in ggs17 this activity was only augmented about 3-fold. The lines strongly overexpressing gamma-ECS, ggs28, ggs11 and ggs5, contained enhanced foliar levels of cysteine (up to 2-fold), gamma-glutamylcysteine (5- to 20-fold) and glutathione (2- to 4-fold). Foliar thiol contents in ggs17 were no different to those of untransformed plants.

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