Báo cáo khoa học: Biochemical characterization of TASSELSEED 2, an essential plant short-chain dehydrogenase ⁄reductase with broad spectrum activities

Biochemical Characterization Of TASSELSEED 2, An Essential Plant Short-Chain Dehydrogenase/Reductase With Broad Spectrum Activities

Tác giả: Xiaoqiu Wu, Stefan Knapp, Anna Stamp, David K. Stammers, Hans Jörnvall, Stephen L. Dellaporta, Udo Oppermann

Lĩnh vực: Hóa sinh, Sinh học phân tử, Di truyền học thực vật

Nội dung tài liệu: Nghiên cứu này tập trung vào việc đặc trưng hóa sinh của protein TASSELSEED 2 (TS2), một enzyme quan trọng trong quá trình xác định giới tính của thực vật. TS2 thuộc họ enzyme dehydrogenase/reductase chuỗi ngắn (SDR) có vai trò trong quá trình phát triển hoa ở ngô. Các nhà nghiên cứu đã biểu hiện và tinh sạch protein TS2 tái tổ hợp, xác định cấu trúc bậc bốn của nó là một tetramer. Kết quả sàng lọc chất nền cho thấy TS2 có khả năng chuyển hóa steroid tại các vị trí 3 và 17, cũng như các hợp chất dicarbonyl và quinone. Điều này chỉ ra TS2 là một enzyme 3β/17β-hydroxysteroid dehydrogenase và carbonyl/quinone reductase ở thực vật. Các phát hiện này cung cấp hiểu biết sâu sắc về cơ chế điều hòa sinh hóa trong quá trình xác định giới tính thực vật, có thể liên quan đến việc kiểm soát trước thụ thể (prereceptor control).

Mục lục chi tiết:

• Keywords
• Correspondence
• Present address
• The development of unisexual flowers in maize and other plants
• Sexual reproduction in angiosperm plants
• Abbreviations
• Substrate specificity of TASSELSEED 2
• Results
• Heterologous expression and purification of TS2
• Oligomeric state and monodispersity of TS2
• Cofactor binding of purified TS2
• Ligand screening of TS2
• Substrate specificity of TS2 and determination of kinetic constants
• Table 1. Substrate specificity of TS2 determined by UV spectroscopy at 340 nm.
• Fig. 6. Structural comparison of substrates for TS2, determined in this study [(A) testosterone, (B) dehydroepiandrosterone, and (C) hexane-3,4-dione], and hormones [brassinosteroid: 6-deoxoteasterone (D); and abscisic acid (E)) essential in plant development.
• Experimental procedures
• Fig. 3. Oligomerization state and monodispersity of recombinant TS2.
• Fig. 2. Ligand screen of TS2.
• Fig. 4. Temperature denaturation experiment in the presence and absence of nucleotide cofactors.
• Fig. 5. Kinetic analysis of TS2.
• Table 2. Kinetic constants for recombinant TS2.
• Discussion
• Acknowledgements
• References