J 2012

Retargeting a maize b-glucosidase to the vacuole – Evidence from intact plants that zeatin-O-glucoside is stored in the vacuole

KIRAN, Nagavalli Subbanna; Eva BENKOVÁ; Alena REKOVÁ; Jaroslava DUBOVÁ; Jiří MALBECK et al.

Základní údaje

Originální název

Retargeting a maize b-glucosidase to the vacuole – Evidence from intact plants that zeatin-O-glucoside is stored in the vacuole

Autoři

KIRAN, Nagavalli Subbanna; Eva BENKOVÁ; Alena REKOVÁ; Jaroslava DUBOVÁ; Jiří MALBECK; Klaus PALME a Břetislav BRZOBOHATÝ

Vydání

Phytochemistry, Oxford, Pergamon - Elsevier Science Ltd. 2012, 0031-9422

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Článek v odborném periodiku

Obor

Genetika a molekulární biologie

Stát vydavatele

Velká Británie a Severní Irsko

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Odkazy

Impakt faktor

Impact factor: 3.050

Označené pro přenos do RIV

Ano

Kód RIV

RIV/00216224:14310/12:00064517

Organizační jednotka

Přírodovědecká fakulta

Klíčová slova česky

tabák; beta-glukosidasa; sub-celulární kompartmentace, metabolismus cytokininu

Klíčová slova anglicky

Nicotiana tabacum; Tobacco; beta-Glucosidase; Zeatin-O-glucoside; Sub-cellular compartmentation; Cytokinin metabolism

Štítky

Příznaky

Mezinárodní význam, Recenzováno
Změněno: 22. 4. 2013 15:33, Ing. Andrea Mikešková

Anotace

V originále

Cytokinin (CK) activity is regulated by the complex interplay of their metabolism, transport, stability and cellular/tissue localization. O-glucosides of zeatin-type CKs are postulated to be storage and/or transport forms. Active CK levels are determined in part by their differential distribution of CK metabolites across different subcellular compartments. We have previously shown that overexpressing chloroplast-localized Zm-p60.1, a maize b-glucosidase capable of releasing active cytokinins from their O- and N3-glucosides, perturbs CK homeostasis in transgenic tobacco. We obtained tobacco (Nicotiana tabacum L., cv Petit Havana SR1) plants overexpressing a recombinant Zm-p60.1 that is targeted to the vacuole. The protein is correctly processed and localized to the vacuole. When grown on medium containing exogenous zeatin, transgenic seedlings rapidly accumulate fresh weight due to ectopic growths at the base of the hypocotyl. The presence of the enzyme in these ectopic structures is shown by histochemical staining. CK quantification reveals that these transgenic seedlings are unable to accumulate zeatin-O-glucoside to levels similar to those observed in the wild type. When crossed with tobacco overexpressing the zeatin- O-glucosyltransferase gene from Phaseolus, the vacuolar variant shows an almost complete reversion in the root elongation assay. This is the first evidence from intact plants that the vacuole is the storage organelle for CK O-glucosides and that they are available to attack by Zm-p60.1. We propose the use of Zm-p60.1 as a robust molecular tool that exploits the reversibility of O-glucosylation and enables delicate manipulations of active CK content at the cellular level.

Česky

Aktivita cytokininu je regulována složitými vztahy metabolismu, transportu i kompartmentace na úrovni pletiv i buňky. Zeatin-O-glukosidy jsou považovány za zásobní či transportní formy cytokininů. Rostliny tabáku produkující kukuřičnou beta-glukosidasu Zm-p60.1 do vakuoly pěstované na médiu s exogenně dodaným cytokininem nebyly schopné akumulovat zeatin-O-glukosid stejně jako netransformované rostliny. Po křížení tabáku s vakuolární lokalizací Zm-p60.1 s tabákem exprimujícím gen pro zeatin-O-glukosyltransferasu byla patrná kompletní reverse v testu prodlužování kořenů. Tato práce je prvním důkazem s intaktními rostlinami, že vakuola je zásobní organelou pro O-glukosidy cytokininů a že tyto konjugátu jsou tak přístupné hydrolýze kukuřičnou beta-glukosidasou Zm-p60.1.

Návaznosti

LC06034, projekt VaV
Název: Regulace morfogeneze rostlinných buněk a orgánů
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, Regulace morfogeneze rostlinných buněk a orgánů