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Characterization of a Methionine Sulfoxide Reductase B from Tomato (Solanum lycopersicum), and Its Protecting Role in Saccharomyces cerevisiae.

Tomato(トマト)からMethionine Sulfoxide Reductase Bの特徴描写とSaccharomyces cerevisiaeのIts Protecting Role。

Published date

Author

Changbo Dai, Likun Liu, Myeong Hyeon Wang

Affiliation

Department of Medical Biotechnology, College of Biomedical Science, Kangwon National University, Chuncheon, Gangwon-do, 200-701, South Korea.

Abstract

In the present study, we isolated a methionine sulfoxide reductase B gene, termed SlMSRB1, from tomato (Solanum lycopersicum). In the organ-specific analysis, high expression levels of SlMSRB1 were detected in red mature fruits, leaves and flowers while low transcriptional levels of SlMSRB1 mRNA were observed in stems and roots. In the green fluorescence analysis of SlMSRB1- overexpressed Arabidopsis, signal corresponding to SlMSRB1 was merely detected in chloroplast, suggesting that tomato MSRB1 is a chloroplastial localization protein. Substrate specificity analysis of recombinant SlMSRB1 showed that the enzyme was only targeted to the R epimer of methionine sulfoxide (MetSO) and was able to convert both free and protein-bound MetSO back to methionine in the presence of dithithreitol (DTT). In addition, SlMSRB1 exhibited no activity in thioredoxin dependent system or the substitution of cysteine at position 181 in the DTT-dependent reduction system. Finally, overexpression of SlMSRB1 in yeast revealed that the SlMSRB1 gene might play a critical role in protecting Saccharomyces cerevisiae against oxidative stress.

 

本研究において、我々は、メチオニンスルホキシド還元酵素B遺伝子(SlMSRB1と称される)をトマト(トマト)から分離した。
器官に特有の分析法では、SlMSRB1 mRNAの低い転写レベルが基部と根で観察される間、SlMSRB1の高い発現レベルは赤い熟果、葉と花で検出された。
緑で、SlMSRB1-の蛍光分析は、トマトMSRB1が葉緑体の局在タンパク質であることを示唆して、シロイヌナズナ(SlMSRB1に対応することが単に葉緑体で検出されるだけだったという信号)を過剰発現させた。
組換え型SlMSRB1の基質特異性分析法は、酵素がメチオニンスルホキシド(MetSO)のRエピマーに目標とされるだけであることを示して、ジチトレイトール(DTT)が認められる場合、メチオニンへ自由および蛋白結合MetSOを変えることが可能だった。
加えて、SlMSRB1はDTT依存的な減少システムで、位置181でチオレドキシン依存的なシステムまたはシステインの置換で活性を示さなかった。
最後に、酵母のSlMSRB1の過剰発現は、SlMSRB1遺伝子がSaccharomyces cerevisiaeを酸化ストレスから保護することにおいて重要な役割を果たすかもしれないことを明らかにした。


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