J 2012

Engineering the cytokinin-glucoside specificity of the maize beta-D-glucosidase Zm-p60.1 using site-directed random mutagenesis

FILIPI, Tomáš, Pavel MAZURA, Lubomír JANDA, Nagavalli Subbanna KIRAN, Břetislav BRZOBOHATÝ et. al.

Základní údaje

Originální název

Engineering the cytokinin-glucoside specificity of the maize beta-D-glucosidase Zm-p60.1 using site-directed random mutagenesis

Autoři

FILIPI, Tomáš, Pavel MAZURA, Lubomír JANDA, Nagavalli Subbanna KIRAN a Břetislav BRZOBOHATÝ

Vydání

Phytochemistry, Oxford, UK, Elsevier Science, 2012, 0031-9422

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Článek v odborném periodiku

Obor

10600 1.6 Biological sciences

Stát vydavatele

Velká Británie a Severní Irsko

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Impakt faktor

Impact factor: 3.050

Organizační jednotka

Středoevropský technologický institut

UT WoS

000300815700004

Klíčová slova anglicky

(alpha/beta)(8) Barrel; beta-Glucosidase; cis-Zeatin-O-beta-D-glucopyranoside; Cytokinin metabolism; Glycosidase; Protein engineering; Site-directed random mutagenesis; Substrate specificity; trans-Zeatin-O-beta-D-glucopyranoside; trans-Zeatin-9-beta-D-glucopyranoside

Štítky

Příznaky

Mezinárodní význam, Recenzováno
Změněno: 9. 4. 2013 11:42, Olga Křížová

Anotace

V originále

The maize beta-D-glucosidase Zm-p60.1 releases active cytokinins from their storage/transport forms, and its over-expression in tobacco disrupts zeatin metabolism. The role of the active-site microenvironment in fine-tuning Zm-p60.1 substrate specificity has been explored, particularly in the W373K mutant, using site-directed random mutagenesis to investigate the influence of amino acid changes around the 373 position. Two triple (P372T/W373K/M376L and P372S/W373K/M376L) and three double mutants (P372T/W373K, P372S/W373K and W373K/M376L) were prepared. Their catalytic parameters with two artificial substrates show tight interdependence between substrate catalysis and protein structure. P372T/W373K/M376L exhibited the most significant effect on natural substrate specificity: the ratio of hydrolysis of cis-zeatin-O-beta-D-glucopyranoside versus the trans-zeatin-O-beta-D-glucopyranoside shifted from 1.3 in wild-type to 9.4 in favor of the cis- isomer. The P372T and M376L mutations in P372T/W373K/M376L also significantly restored the hydrolytic velocity of the W373K mutant, up to 60% of wild-type velocity with cis-zeatin-O-beta-D-glucopyranoside. These findings reveal complex relationships among amino acid residues that modulate substrate specificity and show the utility of site-directed random mutagenesis for changing and/or fine-tuning enzymes. Preferential cleavage of specific isomer-conjugates and the capacity to manipulate such preferences will allow the development of powerful tools for detailed probing and fine-tuning of cytokinin metabolism in planta. (C) 2011 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Návaznosti

ED1.1.00/02.0068, projekt VaV
Název: CEITEC - central european institute of technology
LC06034, projekt VaV
Název: Regulace morfogeneze rostlinných buněk a orgánů
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, Regulace morfogeneze rostlinných buněk a orgánů