Xác định Rối loạn Thể Tích và Đặc Trưng Sinh Lý của Protein Vận Chuyển Đơn Đường Mới từ Arabidopsis Tham Gia Vào Vận Chuyển Đường Qua Khí Khổng

Plant Cell - Tập 18 Số 12 - Trang 3476-3490 - 2007
Alexandra Wormit1, Oliver Trentmann1, Ingmar Feifer1, Christian Lohr2, Joachim Tjaden1, Stefan Meyer3, Ulrike Schmidt3, Enrico Martinoia3, H. Ekkehard Neuhaus1
1Pflanzenphysiologie, Technische Universität Kaiserslautern, D-67653 Kaiserslautern, Germany
2Zelluläre Neurobiologie, Technische Universität Kaiserslautern, D-67653 Kaiserslautern, Germany
3Institut für Pflanzenbiologie, Universität Zürich, CH-8008 Zürich, Switzerland

Tóm tắt

Tóm tắt Gia đình protein vận chuyển đơn đường qua khí khổng (TMT) bao gồm ba loại đồng thể trong Arabidopsis thaliana, và các protein điều hợp TMT–protein xanh dạ quang được hướng đến màng không bào. Các dòng cây TMT–promoter–β-glucuronidase cho thấy gene vận chuyển đơn phân ĐƯỜNG QUA KHÍ KHỔNG1 (TMT1) và TMT2 biểu hiện một mô hình đặc trưng về mô và loại tế bào, trong khi TMT3 chỉ biểu hiện yếu. Biểu hiện của TMT1 và TMT2 được kích thích bởi hạn hán, muối, lạnh và đường. Trong quá trình thích nghi lạnh, các dòng tmt loại bỏ tích tụ ít glucose và fructose hơn so với các cây loại hoang dã, trong khi không tìm thấy sự khác biệt ở sucrose. Thích nghi lạnh của các cây loại hoang dã đã thúc đẩy đáng kể sự hấp thu glucose vào các không bào của mô cơ trơn lá bị phân lập. Việc hấp thu glucose vào các không bào phân lập bị ức chế bởi NH4+, fructose và phlorizin, cho thấy rằng sự vận chuyển phụ thuộc vào năng lượng và cả glucose lẫn fructose đều được đưa vào bởi cùng một protein vận chuyển. Nhập glucose vào các không bào từ hai dòng tmt1 bị loại bỏ bởi lạnh hoặc từ các cây bị loại bỏ bộ ba thấp hơn đáng kể so với các không bào đối ứng từ cây hoang dã. Điều phối đơn đường vào đĩa lá cho thấy phản ứng mạnh mẽ nhất với đường ở các dòng tmt1 bị loại bỏ so với cây hoang dã, cho thấy rằng TMT1 là cần thiết cho sự cân bằng glucose trong tế bào. Kết quả của chúng tôi cho thấy TMT1 liên quan đến vận chuyển đơn đường qua khí khổng và đóng vai trò quan trọng trong phản ứng stress.

Từ khóa

#tonoplast monosaccharide transporter #TMT1 #TMT2 #glucose #fructose #cytosolic glucose homeostasis #vacuolar transport #Arabidopsis thaliana #stress responses #cold adaptation

Tài liệu tham khảo

1991, Phytochemistry, 30, 3177, 10.1016/0031-9422(91)83172-H

1994, Curr. Biol., 4, 557, 10.1016/S0960-9822(00)00125-1

1999, Curr. Opin. Cell Biol., 11, 496, 10.1016/S0955-0674(99)80072-6

1992, Plant Mol. Biol., 20, 1195, 10.1007/BF00028908

2000

1999, Curr. Opin. Plant Biol., 2, 187, 10.1016/S1369-5266(99)80034-X

2000, Biochim. Biophys. Acta, 1465, 263, 10.1016/S0005-2736(00)00143-7

2000, 301

2004, Plant Cell, 16, 3285, 10.1105/tpc.104.027078

2003, Plant Mol. Biol., 52, 371, 10.1023/A:1023957214644

1996, Plant Physiol., 110, 511, 10.1104/pp.110.2.511

1998, Plant J., 16, 735, 10.1046/j.1365-313x.1998.00343.x

1987, Plant Physiol., 84, 711, 10.1104/pp.84.3.711

2005, Diabetes Metab. Res. Rev., 21, 31, 10.1002/dmrr.532

2003, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 100, 11122, 10.1073/pnas.1832002100

2006, Plant Physiol., 141, 196, 10.1104/pp.106.079533

2001, Plant Physiol., 127, 685, 10.1104/pp.010280

1999, Annu. Rev. Plant Physiol. Plant Mol. Biol., 50, 27, 10.1146/annurev.arplant.50.1.27

2002, Plant Physiol., 128, 726, 10.1104/pp.010590

1979, Plant Physiol., 64, 61, 10.1104/pp.64.1.61

1991, Curr. Opin. Struct. Biol., 1, 590, 10.1016/S0959-440X(05)80082-X

1997, Plant Cell, 9, 5

2001, Plant Cell, 13, 1511, 10.1105/TPC.000534

2006, Physiol. Plant., 126, 120, 10.1111/j.1399-3054.2006.00604.x

1996, Annu. Rev. Plant Physiol. Plant Mol. Biol., 47, 509, 10.1146/annurev.arplant.47.1.509

1998, Plant J., 16, 393, 10.1046/j.1365-313x.1998.00304.x

2004, Annu. Rev. Plant Biol., 55, 341, 10.1146/annurev.arplant.55.031903.141758

1987, J. Plant Physiol., 131, 467, 10.1016/S0176-1617(87)80289-4

2000, Plant Cell Physiol., 41, 1175, 10.1093/pcp/pcd059

1997, 365

1992, 101

2001, Plant Physiol., 127, 1711, 10.1104/pp.010387

1993, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 90, 427, 10.1073/pnas.90.2.427

1989, Planta, 179, 51, 10.1007/BF00395770

1994, Plant Physiol., 106, 1241, 10.1104/pp.106.4.1241

2004, Science, 203, 87

1989, Biochim. Biophys. Acta, 973, 263, 10.1016/S0005-2728(89)80431-1

1991, Physiol. Plant., 82, 134, 10.1111/j.1399-3054.1991.tb02913.x

1997, Biochim. Biophys. Acta, 1291, 221

2001, Curr. Opin. Plant Biol., 4, 202, 10.1016/S1369-5266(00)00162-X

2000, Microbiol. Mol. Biol. Rev., 64, 345

1989

1977, Plant Physiol., 60, 286, 10.1104/pp.60.2.286

2004, Plant Physiol., 136, 2483, 10.1104/pp.104.047019

1990, Plant Mol. Biol., 14, 697, 10.1007/BF00016502

1997, Plant Cell Physiol., 38, 910, 10.1093/oxfordjournals.pcp.a029251

2003, Nat. Biotechnol., 21, 914, 10.1038/nbt850

2005, Plant Physiol., 139, 1649, 10.1104/pp.105.070805

1984, Eur. J. Biochem., 138, 93, 10.1111/j.1432-1033.1984.tb07886.x

1994, Nucleic Acids Res., 22, 4673, 10.1093/nar/22.22.4673

1998, Plant J., 14, 35, 10.1046/j.1365-313X.1998.00093.x

1998, Int. Rev. Cytol., 178, 41

2000, Plant Cell, 12, 787, 10.1105/tpc.12.5.787

2002

2000, Plant Cell, 12, 1345, 10.1105/tpc.12.8.1345

2000, Plant J., 23, 723, 10.1046/j.1365-313x.2000.00840.x

2000, Plant J., 21, 455, 10.1046/j.1365-313x.2000.00695.x

2000, Trends Plant Sci., 5, 283, 10.1016/S1360-1385(00)01681-2

2005, Plant Physiol., 138, 837, 10.1104/pp.104.056374

2004, Plant Physiol., 136, 2621, 10.1104/pp.104.046367

Thông tin
Thông tin xuất bản

Plant Cell

Tập 18 Số 12

3476-3490

Thông tin tác giả