Multiforn of γ-Glutamyltransfemse in Higher Plants and Cysteine Recycle

高等植物中γ-谷氨酰转移酶的多种形式及半胱氨酸的回收

• 批准号: 14560052
• 负责人: SEKIYA Jiro
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14560052/
• 关键词: γ-glutamyltransferase; mdish; bound γ-glutamyltransferase; soluble γ-glutamyltransferase; transgenic tobacco; multiform; glutathione catabolism; グルタミル基転移酵素; 可溶性γ-GT; 細胞壁結合性γ-GT

1 Occurrence of two forms of radish γ-glutamyltransferases (GGT; EC.2.3.2.2), soluble and cell wall bound ones, were demonstrated in many plants including radish (Raphanus sativus).2 We cloned three cDNAs (rsggt1, AB098475; rsggt2, AB102676;rsggt3, unregistered) predicted to encode radish soluble GGTs, sequenced them and analyzed their properties. These cDNA seems to encode a heterodimeric type of GGTs homologous to mammalians GGTs.3 These three genes were transcribed by organ and tissue specific manner: rsggt1 was expressed characteristically in immature seeds and cotyledons; rsggt2 in cotyledons, leaves and roots; and rsggt 3 in leaves, roots and immature seeds.4 We transformed tobacco plants with rsggt1 and rsggt2. Transformed tobacco plants grew normally. They developed higher level of GGT activity, although wild type tobacco plants exhibited a very low GGT activity. Expressed GGT activity was found in the bound fraction, although cDNA used encoded soluble radish GGT. To understand this discrepancy remains to be solved in future.5 We purified bound GGTs from radish cotyledons. The bound GGT was a monomeric enzyme unlike soluble GGTs. cDNA was presumed to be highly homologous to Arabidopsis cDNA (AK118068) encoding putative β-1,3-glucanase. Tobacco plants transformed with putative β-1,3-glucanase cDNA exhibited elevated level of GGT activity, but not β-1,3-glucanase.6 We measured thiol compounds in apoplastic space of leaves of transgenic and wild type tobacco plants. Decreased level of glutathione (GSH) and elevated level of cysteinylglycine, a product of GGT reaction, were found in transgenic plants. These findings suggest that cell wall bound GGTs participate in GSH catabolism in apoplastic space.

1 在包括萝卜 (Raphanus sativus) 在内的许多植物中都证实存在两种形式的萝卜 γ-谷氨酰转移酶 (GGT；EC.2.3.2.2)，即可溶性酶和细胞壁结合酶。2 我们克隆了三个 cDNA（rsggt1、AB098475；rsggt2） ，AB102676；rsggt3，未注册）预测编码萝卜这些 cDNA 似乎编码与哺乳动物 GGT 同源的异二聚体类型。 3 这三个基因以器官和组织特异性方式转录：rsggt1 在未成熟种子和子叶中特征性表达；rsggt2 在未成熟种子和子叶中表达。子叶、叶子和根；叶子、根和未成熟种子中的 rsggt 3。4 我们用 rsggt1 和 rsggt1 转化烟草植物。 rsggt2。转化的烟草植物生长正常，尽管野生型烟草植物表现出非常低的GGT活性，但使用编码可溶性萝卜GGT的cDNA。 5 我们从萝卜子叶中纯化了结合的 GGT。与可溶性 GGT 不同，结合的 GGT 是一种单体酶，被认为是高度同源的。编码推定 β-1,3-葡聚糖酶的拟南芥 cDNA (AK118068) 用推定 β-1,3-葡聚糖酶 cDNA 转化的烟草植物表现出 GGT 活性水平升高，但 β-1,3-葡聚糖酶没有升高。6 我们测量了硫醇。转基因和野生型烟草植物叶片质外体空间中的化合物 谷胱甘肽 (GSH) 水平降低，谷胱甘肽 (GSH) 水平升高。在转基因植物中发现了 GGT 反应的产物半胱氨酰甘氨酸，这些发现表明细胞壁结合的 GGT 参与质外体空间中的 GSH 分解代谢。