An engineered C-terminal disulfide bond can partially replace the phaseolin vacuolar sorting signal (Articolo in rivista)

Type
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  • An engineered C-terminal disulfide bond can partially replace the phaseolin vacuolar sorting signal (Articolo in rivista) (literal)
Anno
  • 2010-01-01T00:00:00+01:00 (literal)
Http://www.cnr.it/ontology/cnr/pubblicazioni.owl#doi
  • 10.1111/j.1365-313X.2009.04113.x (literal)
Alternative label
  • Pompa A., De Marchis F., Vitale A., Arcioni S., Bellucci M. (2010)
    An engineered C-terminal disulfide bond can partially replace the phaseolin vacuolar sorting signal
    in Plant journal (Print)
    (literal)
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  • Pompa A., De Marchis F., Vitale A., Arcioni S., Bellucci M. (literal)
Pagina inizio
  • 782 (literal)
Pagina fine
  • 791 (literal)
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  • La caratterizzazione dei meccanismi molecolari che determinano la corretta localizzazione delle proteine nei vari comparti subcellulari è un importante campo di ricerca della biologia cellulare. I vacuoli sono comparti della cellula vegetale che svolgono numerose funzioni fondamentali per la vita delle piante e importanti per la produzione agricola, fra le quali vi è l’accumulo delle proteine di riserva di molti semi. (literal)
Http://www.cnr.it/ontology/cnr/pubblicazioni.owl#numeroVolume
  • 61 (literal)
Rivista
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  • in stampa. La rivista su cui l'articolo è stato pubblicato ha fattore d'impatto 6,493 (ISI, 2008). E’ la seconda più importane rivista di biologia delle piante, escluse quelle che pubblicano principalmente review. (literal)
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  • Le proteine localizzate nei vacuoli delle cellule vegetali sono sintetizzate dal reticolo endoplasmatico e poi indirizzate alla loro destinazione lungo la via di secrezione. Lo smistamento ai vacuoli avviene grazie alla presenza di propeptidi (brevi sequenze aminoacidiche rimosse una volta che la proteina ha raggiunto il comparto di destinazione): se tali propeptidi sono eliminati mediante ingegneria genetica le proteine vacuolari sono secrete. Il propeptide di smistamento di faseolina, la principale proteina dei semi di fagiolo, è una sequenza idrofobica di quattro aminoacidi, localizzata all’estremità C-terminale. In quest’articolo si dimostra che l’introduzione di un residuo di cisteina all’estremità di faseolina può parzialmente sostituire la funzione del propeptide nel promuovere lo smistamento al vacuolo. Il residuo introdotto causa l’interazione fra polipeptidi di faseolina tramite la formazione di un ponte disolfuro. L’introduzione di residui di cisteina in altre zone di faseolina non ha invece effetto. La scoperta sostiene l’ipotesi che il destino subcellulare di questa importante proteina di riserva dei semi sia determinato quando la proteina neosintetizzata è ancora nel reticolo endoplasmatico (dove si formano i ponti disolfuro) e dipende da interazioni omotipiche. Queste interazioni sono stabilizzate dal propeptide naturale e possono essere sostituite artificialmente, sebbene con minore efficienza, dalla formazione di un ponte disolfuro. (literal)
Note
  • ISI Web of Science (WOS) (literal)
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  • PA, HH, DMF, AS, BM - IGV-CNR, Perugia; VA – IBBA – CNR, Milano Istituto di Genetica Vegetale, Consiglio Nazionale delle Ricerche, via della Madonna Alta 130, 06128 Perugia, Italy , and Istituto di Biologia e Biotecnologia Agraria, Consiglio Nazionale delle Ricerche, via Bassini 15, 20133 Milano, Italy (literal)
Titolo
  • An engineered C-terminal disulfide bond can partially replace the phaseolin vacuolar sorting signal (literal)
Abstract
  • Seed storage proteins accumulate either in the endoplasmic reticulum (ER) or in vacuoles, and it would appear that polymerization events play a fundamental role in regulating the choice between the two destinies of these proteins. We previously showed that a fusion between the Phaseolus vulgaris vacuolar storage protein phaseolin and the N-terminal half of the Zea mays prolamin ³-zein forms interchain disulfide bonds that facilitate the formation of ER-located protein bodies. Wild-type phaseolin does not contain cysteine residues, and assembles into soluble trimers that transiently polymerize before sorting to the vacuole. These transient interactions are abolished when the C-terminal vacuolar sorting signal AFVY is deleted, indicating that they play a role in vacuolar sorting. We reasoned that if the phaseolin interactions directly involve the C terminus of the polypeptide, a cysteine residue introduced into this region could stabilize these transient interactions. Biochemical studies of two mutated phaseolin proteins in which a single cysteine residue was inserted at the C terminus, in the presence (PHSL*) or absence (”418*) of the vacuolar signal AFVY, revealed that these mutated proteins form disulphide bonds. PHSL* had reduced protein solubility and a vacuolar trafficking delay with respect to wild-type protein. Moreover, ”418* was in part redirected to the vacuole. Our experiments strongly support the idea that vacuolar delivery of phaseolin is promoted very early in the sorting process, when polypeptides are still contained within the ER, by homotypic interactions. (literal)
Prodotto di
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