Định vị miễn dịch mô học và hóa học tế bào của protein PR-10 được kích thích bởi kim loại nặng trong rễ cây đậu nành

Springer Science and Business Media LLC - Tập 35 - Trang 1707-1711 - 2012
R. Przymusiński1, J. Gzyl1
1Laboratory of Plant Ecophysiology, Institute of Experimental Biology, Faculty of Biology, Adam Mickiewicz University in Poznań, Poznań, Poland

Tóm tắt

Hầu hết dữ liệu liên quan đến sự tích tụ protein PR-10 ở thực vật dưới các điều kiện stress môi trường khác nhau đều được thu thập từ phân tích sinh hóa của biểu hiện gen phiên mã hoặc sự tích lũy polypeptide. Trong nghiên cứu hiện tại, chúng tôi đã khảo sát sự định vị của các protein PR (L1–L6), thuộc họ protein PR-10, tại đầu rễ của cây giống đậu nành vàng bằng các phương pháp hóa mô và hóa tế bào. Định vị miễn dịch mô học cho thấy sự hiện diện của các protein PR trong toàn bộ mô đầu rễ đậu nành vàng được khảo sát, và việc xử lý bằng chì không làm thay đổi phân bố của các protein trong các rễ. Tuy nhiên, kim loại này đã gây ra sự gia tăng đáng kể trong việc tích lũy các protein PR trong các tế bào phân sinh và mô procambium. Một phương pháp hóa tế bào miễn dịch với kỹ thuật miễn dịch vàng đã chứng minh tính chất bào tương của các protein PR và sự tích lũy của chúng tăng lên sau khi xử lý bằng đồng. Các kết quả đã xác nhận sự liên hệ của PR (L1–L6) với protein thuộc họ PR-10, cũng như sự định vị nội bào của chúng.

Từ khóa

#protein PR-10 #áp lực môi trường #định vị miễn dịch mô học #quy trình hóa học tế bào #cây đậu nành vàng #xử lý đồng #xử lý chì

Tài liệu tham khảo

Andersen MBS, Hall S, Dragsted LO (2011) Identification of European allergy patterns to the allergen families PR-10, LTP, and profilin from rosaceae fruits. Clin Rev Allergy Immunol 41:1–16 Bantignies B, Séguin J, Muzac I, Dédaldéchamp F, Gulick P, Ibrahim R (2000) Direct evidence for ribonucleolytic activity of a PR-10-like protein from white lupin roots. Plant Mol Biol 42:871–881 Carpin S, Laffer S, Schoentgen F, Valenta R, Chénieux JC, Rideau M, Hamdi S (1998) Molecular characterization of a cytokinin-inducible periwinkle protein showing sequence homology with pathogenesis-related proteins and the bet v 1 allergen family. Plant Mol Biol 36:791–798 Clemens S (2006) Toxic metal accumulation, responses to exposure and mechanisms of tolerance in plants. Biochimie 88:1707–1719 Constabel CP, Brisson N (1995) Stigma- and vascular-specific expression of the PR-10a gene of potato: a novel pattern of expression of a pathogenesis-related gene. Mol Plant-Microbe Interact 8:104–113 Ekramoddoullah AKM (2004) Physiology and molecular biology of a family of pathogenesis-related PR-10 proteins in conifers. J Crop Improv 10:261–280 Flores T, Alape-Girón A, Flores-Díaz M, Flores HE (2002) Ocatin. A novel tuber storage protein from the Andean tuber crop oca with antibacterial and antifungal activities. Plant Physiol 128:1291–1302 Gzyl J, Przymusiński R, Woźny A (1997) Organospecific reactions of yellow lupin seedlings to lead. Acta Soc Bot Pol 66:61–66 Iturriaga EA, Leech MJ, Barratt DHP, Wang TL (1994) Two ABA-responsive proteins from pea (Pisum sativum L.) are closely related to intracellular pathogenesis-related proteins. Plant Mol Biol 24:235–240 Moiseyev GP, Fedoreyeva LI, Zhuravlev YN, Yasnetskaya E, Jekel PA, Beintema JJ (1997) Primary structures of two ribonucleases from ginseng calluses: new members of the PR-10 family of intracellular pathogenesis-related plant proteins. FEBS Lett 407:207–210 Nagajyoti PC, Lee KD, Sreekanth TVM (2010) Heavy metals, occurrence and toxicity for plants: a review. Environ Chem Lett 8:199–216 Pinto MP, Ricardo CP (1995) Lupinus albus L. pathogenesis-related proteins that show similarity to PR-10 proteins. Plant Physiol 109:1345–1351 Przymusiński R, Gwóźdź EA (1994) Increased accumulation of the 16 ×103 Mr polypeptide on lupin roots exposed to lead, copper and nitrite ions. Environ Exp Bot 34:63–68 Przymusiński R, Gwóźdź EA (1999) Heavy metal-induced polypeptides in lupin roots are similar to pathogenesis-related proteins. J Plant Physiol 154:703–708 Przymusiński R, Rucińska R, Gwóźdź EA (1995) The stress-stimulated 16 kDa polypeptide from lupin roots has properties of cytosolic Cu:Zn-superoxide dismutase. Environ Exp Bot 35:485–495 Przymusiński R, Banaszak A, Gwóźdź EA (2001) Organospecific responses of lupin seedlings to lead I. Localization of lead ions and stress proteins. Acta Physiol Plant 23:109–116 Przymusiński R, Rucińska R, Gwóźdź EA (2004) Increased accumulation of pathogenesis-related proteins in response of lupine roots to various abiotic stresses. Environ Exp Bot 52:53–61 Przymusiński R, Rucińska-Sobkowiak R, Ilska B, Gwóźdź EA (2007) Organospecific responses of lupin seedlings to lead. Localization of hydrogen peroxide and peroxidase activity. Acta Physiol Plant 29:411–416 Qiaojuan Y, Xiaowei Q, Zhengqiang J, Shaoqing Y, Lujia H (2008) Characterization of a pathogenesis-related class 10 protein (PR-10) from Astragalus mongholicus with ribonuclease activity. Plant Physiol Biochem 46:93–99 Rucińska R, Waplak S, Gwóźdź EA (1999) Free radical formation and activity of antioxidant enzymes in lupin roots exposed to lead. Plant Physiol Biochem 37:187–194 Saraste M, Sibbald PR, Wittinghofer A (1990) The P-loop–a common motif in ATP- and GTP-binding proteins. Trends Biochem Sci 15:430–434 Sikorski MM (1997) Expression of Lupinus luteus cDNA coding for PR10 protein in Escherichia coli: purification of the recombinant protein for structural and functional studies. Acta Biochim Pol 44:565–578 Sikorski MXM, Biesiadka J, Kasperska AE, Kopcińska J, Lotocka B, Golinowski WXX, Legocki AB (1999) Expression of genes encoding PR10 class pathogenesis-related proteins is inhibited in yellow lupine root nodules. Plant Sci 149:125–137 Sobkowiak R, Deckert J (2006) Proteins induced by cadmium in soybean cells. J Plant Physiol 163:1203–1206 Swoboda I, Scheiner O, Kraft D, Breitenbach M, Heberle-Bors E, Vicente O (1994) A birch gene family encoding pollen allergens and pathogenesis-related proteins. Biochim Biophys Acta, Gene Struct Expr 1219:457–464 Tamás L, Huttová J, Žigová Z (1997) Accumulation of stress-proteins in intercellular spaces of barley leaves induced by biotic and abiotic factors. Biol Plant 39:387–394 Utriainen M, Kokko H, Auriola S, Sarrazin O, Karenlampi S (1998) PR-10 protein is induced by copper stress in roots and leaves of a Cu/Zn tolerant clone of birch, Betula pendula. Plant, Cell Environ 21:821–828 van Loon LC, Pierpoint WS, Boller T, Conejero V (1994) Recommendations for naming plant pathogenesis-related proteins. Plant Mol Biol Rep 12:245–264 Walter MH, Liu JW, Grand C, Lamb CJ, Hess D (1990) Bean pathogenesis-related (PR) proteins deduced from elicitor-induced transcripts are members of a ubiquitous new class of conserved PR proteins including pollen allergens. Mol Gen Genet 222:353–360 Walter MH, Liu JW, Wünn J, Hess D (1996) Bean ribonuclease-like pathogenesis-related protein genes (Ypr10) display complex patterns of developmental, dark-induced and exogenous-stimulus-dependent expression. Eur J Biochem 239:281–293