Charakterystyka izoenzymów aminotransferazy asparaginianowej z siewek pszenicy zwyczajnej (Triticum aestivum L.)

Podobne dokumenty
RAPORT ROCZNY/KOŃCOWY 1)

Biosynteza izoenzymów aminotransferazy asparaginianowej u pszenicy zwyczajnej (Triticum aestivum L.)

WNIOSEK. o finansowanie projektu badawczego własnego habilitacyjnego promotorskiego

Terminologia izoenzymów

Oznaczenie aktywności aminotransferazy alaninowej.

Metabolizm białek. Ogólny schemat metabolizmu bialek

ANALIZA ZYMOGRAMÓW AMINOTRANSFERAZY ASPARAGINIANOWEJ U TRAW Z RODZAJÓW TRITICUM I AEGILOPS

Aminotransferazy. Dehydrogenaza glutaminianowa. Szczawiooctan. Argininobursztynian. Inne aminokwasy. asparaginian. fumaran. Arginina.

Spis treści. 1. Wiadomości wstępne Skład chemiczny i funkcje komórki Przedmowa do wydania czternastego... 13

Created by Neevia Document Converter trial version

Warszawa, dnia 23 maja 2017 r. Poz ROZPORZĄDZENIE MINISTRA ROLNICTWA I ROZWOJU WSI 1) z dnia 15 maja 2017 r.

Wykład 2. Kinetyka reakcji enzymatycznych.

Ćwiczenie 5 PREPARATYKA DNA Z JĄDER KOMÓRKOWYCH IZOLOWANYCH Z ETIOLOWANYCH SIEWEK PSZENICY. Część doświadczalna obejmuje:

Elementy enzymologii i biochemii białek. Skrypt dla studentów biologii i biotechnologii

SEMINARIUM 8:

Bliskie spotkania z biologią METABOLIZM. dr hab. Joanna Moraczewska, prof. UKW. Instytut Biologii Eksperymetalnej, Zakład Biochemii i Biologii Komórki

Enzymologia SYLABUS A. Informacje ogólne

Białka Aminokwasy Przemiany

Oczyszczanie oraz badanie aktywności dehydrogenazy glutaminianowej

WŁASNOŚCI SPEKTRALNE NUKLEOTYDÓW PIRYDYNOWYCH (NAD +, NADP + ) OZNACZANIE AKTYWNOŚCI TRANSAMINAZY ALANINOWEJ

Sposób otrzymywania białek o właściwościach immunoregulatorowych. Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania fragmentów witellogeniny.

DNA superhelikalny eukariota DNA kolisty bakterie plazmidy mitochondria DNA liniowy wirusy otrzymywany in vitro

Ewolucja genomu organellowego na przykładzie chloroplastów. Hipotetyczne etapy transferu genów organellowych do jądra

Bliskie spotkania z biologią. METABOLIZM część II. dr hab. Joanna Moraczewska, prof. UKW

Izolacja DNA z komórki roślinnej

WARUNKI ZALICZENIA PRZEDMIOTU- 5 ECTS

Miarą zwiększenia lub utraty zasobu białek organizmu jest BILANS AZOTOWY:

Układ pracy. Wstęp i cel pracy. Wyniki. 1. Ekspresja i supresja Peroksyredoksyny III w stabilnie transfekowanej. linii komórkowej RINm5F

Joanna Bereta, Aleksander Ko j Zarys biochemii. Seria Wydawnicza Wydziału Bio chemii, Biofizyki i Biotechnologii Uniwersytetu Jagiellońskiego

Mikołajczak J. 1, Majtkowski W. 2,Topolińska P. 1, Marć- Pieńkowska J. 1

Bliskie spotkania z biologią METABOLIZM. dr hab. Joanna Moraczewska, prof. UKW. Instytut Biologii Eksperymetalnej, Zakład Biochemii i Biologii Komórki

Opis zakładanych efektów kształcenia OPIS ZAKŁADANYCH EFEKTÓW KSZTAŁCENIA

KARTA KURSU. Metody biologii molekularnej w ochronie środowiska. Molecular biological methods in environmental protection. Kod Punktacja ECTS* 2

Poznań, r.

Wydział Przyrodniczo-Techniczny UO Kierunek studiów: Biotechnologia licencjat Rok akademicki 2009/2010

MECHANIZMY WZROSTU i ROZWOJU ROŚLIN

Komórka eukariotyczna

Specjalność (studia II stopnia) Oczyszczanie i analiza produktów biotechnologicznych

Składniki diety a stabilność struktury DNA

października 2013: Elementarz biologii molekularnej. Wykład nr 2 BIOINFORMATYKA rok II

Wybrane techniki badania białek -proteomika funkcjonalna

TIENS L-Karnityna Plus

Klonowanie molekularne Kurs doskonalący. Zakład Geriatrii i Gerontologii CMKP

Oddychanie komórkowe. Pozyskiwanie i przetwarzanie energii w komórkach roślinnych. Oddychanie zachodzi w mitochondriach Wykład 7.

wielkość, kształt, typy

Udomowienie roślin. Dr Joanna Piątkowska-Małecka

TRANSKRYPCJA - I etap ekspresji genów

ZAKŁAD MOLEKULARNEJ FIZJOLOGII ROŚLIN Instytut Botaniki

Plastydy. Proplastydy

Ćwiczenia - II rok Analityki Medycznej i Farmacji

Bliskie spotkania z biologią METABOLIZM. dr hab. Joanna Moraczewska, prof. UKW. Instytut Biologii Eksperymetalnej, Zakład Biochemii i Biologii Komórki

Sylabus Biologia molekularna

PODSTAWOWE PROCESY METABOLICZNE ORGANIZMÓW

TATA box. Enhancery. CGCG ekson intron ekson intron ekson CZĘŚĆ KODUJĄCA GENU TERMINATOR. Elementy regulatorowe

OFERTA TEMATÓW PROJEKTÓW DYPLOMOWYCH (MAGISTERSKICH) do zrealizowania w Katedrze INŻYNIERII CHEMICZNEJ I PROCESOWEJ

Mikrosatelitarne sekwencje DNA

Polimorfizm genu mitochondrialnej polimerazy gamma (pol γ) w populacjach ludzkich Europy

Geny i działania na nich

prof. dr hab. Maciej Ugorski Efekty kształcenia 2 Posiada podstawowe wiadomości z zakresu enzymologii BC_1A_W04

ZESTAWIENIE PARAMETRÓW ANALIZATORA BIOCHEMICZNEGO. Parametry graniczne

Podkowiańska Wyższa Szkoła Medyczna im. Z. i J. Łyko. Syllabus przedmiotowy 2016/ /2019

534 M. E. KENDZIOREK, B. M. ZAGDAÑSKA sensitivity response to virus attack and (iv) regulates the alternative oxidase activity in miotchondria. Activa

etyloamina Aminy mają właściwości zasadowe i w roztworach kwaśnych tworzą jon alkinowy

Katedra Mikrobiologii PG. Publikacja współfinansowana ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Oznaczanie mocznika w płynach ustrojowych metodą hydrolizy enzymatycznej

Epiderma roślin- źródłem wiedzy o stanie środowiska

Proteomika. Złożoność proteomów

Uniwersytet Medyczny im. Karola Marcinkowskiego w Poznaniu Sylabus Przedmiotu. Biochemia żywności

wykład dla studentów II roku biotechnologii Andrzej Wierzbicki

Badanie biotransformacji L-alaniny. i jej pochodnych metodami izotopowymi

TEST Z CYTOLOGII GRUPA II

S YL AB US MODUŁ U ( PRZEDMIOTU) I nforma cje ogólne. I rok, semestr II

Odchylenia od deklarowanej zawartości substancji leczniczej dla tabletek o deklarowanej zawartości 100 mg i powyżej ±5%

Podstawy biogospodarki. Wykład 7

Plan studiów obowiązujący od roku akademickiego 2019/2020

(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11)

Biologia molekularna

Tematy- Biologia zakres rozszerzony, klasa 2TA,2TŻ-1, 2TŻ-2

Making the impossible possible: the metamorphosis of Polish Biology Olympiad

Wybrane techniki badania białek -proteomika funkcjonalna

Badanie próbek żywności na obecność Genetycznie Zmodyfikowanych Organizmów. Rozdział 9

Zagadnienia: Wzrost i rozwój

Temat: Komórka jako podstawowa jednostka strukturalna i funkcjonalna organizmu utrwalenie wiadomości.

Aneta Gerszberg i Andrzej K. Kononowicz. Zakład Cytogenetyki i Biologii Molekularnej Roślin Uniwersytet Łódzki

7. Metody molekularne jako źródło informacji botanicznej i lichenologicznej

Wapnowanie a aktywność biologiczna gleb

Zastosowanie nowych technologii genotypowania w nowoczesnej hodowli i bankach genów

Ocena ekspresji genu ABCG2 i białka oporności raka piersi (BCRP) jako potencjalnych czynników prognostycznych w raku jelita grubego

Identyfikacja substancji pochodzenia roślinnego z użyciem detektora CORONA CAD

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 921

KARTA PRZEDMIOTU CYTOFIZJOLOGIA/SYLABUS

BADANIE WŁASNOŚCI KOENZYMÓW OKSYDOREDUKTAZ

Spis treści. 1 Budowa genomu jądrowego (M.J. Olszewska, J. Małuszyńska) 13. Przedmowa 10

Biochemia Oddychanie wewnątrzkomórkowe

Łubin i poekstrakcyjna śruta rzepakowa - czy te komponenty warto stosować łącznie w mieszankach dla świń?

Harmonogram Ćwiczeń z Biochemii dla II roku Analityki Medycznej i Farmacji

Wprowadzenie. DNA i białka. W uproszczeniu: program działania żywego organizmu zapisany jest w nici DNA i wykonuje się na maszynie białkowej.

Proteomika: umożliwia badanie zestawu wszystkich lub prawie wszystkich białek komórkowych

Proplastydy. Plastydy. Chloroplasty biogeneza. Plastydy

Transkrypt:

Charakterystyka izoenzymów aminotransferazy asparaginianowej z siewek pszenicy zwyczajnej (Triticum aestivum L.) Marcin Maciąga & Andrzej Paszkowski Katedra Biochemii, Wydział Rolnictwa i Biologii, SGGW

Wstęp 2/16 Aminotransferaza asparaginianowa (EC 2.6.1.1; AAT) katalizuje reakcję przeniesienia grupy aminowej (-NH 2 ) z L-asparaginianu na 2-oksoglutaran z utworzeniem szczawiooctanu i L-glutaminianu. Reakcja jest odwracalna i przebiega z udziałem kofaktora 5`-fosforanu pirydoksalu zgodnie z mechanizmem zwanym Ping Pong Bi Bi. Enzym jest aktywny katalitycznie wyłącznie jako dimer o masie cząsteczkowej około 90 kda. + H 3 N COO - CH CH 2 COO - O COO - C CH 2 CH 2 COO - AAT COO - C CH 2 COO - + + O + H 3 N COO - CH CH 2 CH 2 COO - L-asparaginian 2-oksoglutaran szczawiooctan L-glutaminian Charakterystyka aminotransferazy asparaginianowej

Wstęp 3/16 Bierze udział w asymilacji azotu dostarczając 2-oksoglutaranu do cyklu GS/GOGAT; Dostarcza L-asparaginianu, który jest prekursorem w biosyntezie metioniny, tryptofanu i lizyny oraz asparaginy i ureidów; Uczestniczy w wewnątrzkomórkowym systemie wahadłowym jabłczanowo-asparaginianowym przenoszącym równoważniki redukcyjne w poprzek błon: mitochondrialnej, chloroplastowej i peroksysomalnej; Bierze udział w międzykomórkowym transporcie metabolitów między mezofilem a komórkami pochwy okołowiązkowej u roślin typu C 4. Funkcje metaboliczne aminotransferazy asparaginianowej u roślin

Wstęp 4/16 Gatunek Cytoplazma Mitochondria Chloroplasty Peroksysomy Glioksysomy Liczba genów Proso (Panicum miliaceum) 3 Ryż (Oryza sativa) 4 Szpinak (Spinacia oleracea) 4 Rzodkiewnik (Arabidopsis thaliana) 5 Kukurydza (Zea mays) 5 Soja (Glycine max) 5 Lokalizacja wewnątrzkomórkowa izoenzymów AAT u wybranych roślin

Wstęp 5/16 Dt3AS M3A M3B Dt3AL Dt3BS NT3B-3A AAT-3c (αα) AAT-3b (αβ; βδ) AAT-3a (ββ; βδ; δδ) Ekstrakt Mt Chl Cyt - AAT-3c AAT-3b AAT-3a Pasmo cytoplazmatyczne (AAT-3) AAT-2c AAT-2b AAT-2a Pasmo chloroplastowe (AAT-2) Foto: Maciąga i Paszkowski 2004 + AAT-1c AAT-1b AAT-1a Pasmo mitochondrialne (AAT-1) Izoenzymy aminotransferazy asparaginianowej u heksaploidalnej pszenicy

Cel pracy 6/16 Celem mojej pracy było porównanie właściwości biochemicznych izoenzymów aminotransferazy asparaginianowej z pasma chloroplastowego (AAT-2) i cytoplazmatycznego (AAT-3) z pszenicy zwyczajnej (Triticum aestivum), a następnie ustalenie ich sekwencji aminokwasowych i porównanie z dostępnymi sekwencjami dla tego enzymu u innych roślin.

Wyniki 7/16 Etap Aktywność całkowita U Zawartość białka mg Aktywność właściwa U mg -1 Odzysk % Stopień oczyszczenia -x Homogenat 1648.60 1950.00 0.85 100.0 1.0 Siarczan amonu (40-80%) 911.95 510.00 1.79 55.3 2.1 Sephadex G-150 691.28 65.20 10.60 41.9 12.5 Rys. Materiał roślinny. 72 kda Rys. Kolumna z żelu Sephadex G-150. Przebieg oczyszczania izoenzymów z pasma chloroplastowego (AAT-2) i cytoplazmatycznego (AAT-3)

Wyniki 8/16 Etap Aktywność całkowita U Zawartość białka mg Aktywność właściwa U mg -1 Odzysk % Stopień oczyszczenia -x DEAE-celuloza AAT-2 408.50 10.93 37.37 24.8 44.0 AAT-3 145.30 4.08 35.61 8.8 41.9 16 Gradient od 20 do 250 mm pasmo AAT -2 0,5 Aktywność enzymu (U). 12 8 4 pasmo AAT-3 0,4 0,3 0,2 0,1 Zawartość białka (A280). 0 1 5 9 13 17 21 25 29 33 37 41 45 49 Rys. Kolumna z DEAE-celulozy podłączona do zestawu Bio-Rad. - + Przebieg oczyszczania izoenzymów z pasma chloroplastowego (AAT-2) i cytoplazmatycznego (AAT-3) 0 Pasmo cytoplazmatyczne (AAT-3) Pasmo chloroplastowe (AAT-2)

Wyniki 9/16 Etap Aktywność całkowita U Zawartość białka mg Aktywność właściwa U mg-1 Odzysk % Stopień oczyszczenia -x L-ornityna-Sepharose 4B AAT-2 293.70 3.30 89.00 17.8 104.7 Protein-Pak Q 8HR AAT-2a 25.60 0.150 168.30 1.6 198.0 AAT-2b 57.97 0.319 181.65 3.5 213.7 AAT-2c 23.84 0.097 246.00 1.5 209.1 Protein-Pak Q 8HR (Re) AAT-2a 13.60 0.066 206.06 0.8 242.4 AAT-2b 31.39 0.139 225.83 1.9 265.7 AAT-2c 15.30 0.074 206.77 0.9 243.2 8 Gradient od 120 do 200 mm KCl AAT -2b 1 M KCl 0.15 3 Gradient od 135 do 170 mm KCl 1 M KCl 0.075 Aktywność enzymu (U). 4 AAT-2a 145 mm KCl 175 mm KCl. AAT-2c 0.1 0.05 Zawartość białka (A280) Aktywność enzymu (U). 2 1 145 mm KCl AAT -2c 155 mm KCl 0.06 0.045 0.03 0.015 Zawartość białka (A280). Rys. Kolumna Protein-Pak Q 8HR podłączona do zestawu do HPLC. 0 0 1 5 9 13 17 21 25 29 33 37 41 45 49 53 57 61 65 69 73 77 Numer frakcji Przebieg oczyszczania izoenzymów z pasma chloroplastowego (AAT-2) 0 0 1 5 9 13 17 21 25 29 33 37 41 45 49 53 57 61 65 69 73 77 Numer frakcji

Wyniki 10/16 AAT -2c -2b -2a -3c -3b -3a - Pasmo cytoplazmatyczne (AAT-3) Alloenzym L-asparaginian mm + 2-oksoglutaran mm L-glutaminian mm Pasmo chloroplastowe (AAT-2) Szczawiooctan mm k cat s -1 k cat /K m s -1 mm -1 AAT-2a 6.85 0.19 11.60 0.020 347.91 50.79 AAT-2b 6.70 0.29 19.40 0.015 381.28 56.91 AAT-2c 5.60 0.20 12.00 0.020 401.77 71.74 AAT-3a 5.00 0.17 13.65 0.016 NB NB AAT-3b 8.60 0.09 10.03 0.019 NB NB AAT-3c 7.70 0.30 15.75 0.022 NB NB Porównanie stałych K m i k cat /K m dla alloenzymów z pasma chloroplastowego i cytoplazmatycznego

Wyniki 11/16 Markery mas cząsteczkowych AAT-2c AAT-2b AAT-2a 97.4 kda 66.2 kda 45.0 kda Prążki poddane spektrometrii mas 31.0 kda 21.5 kda 14.4 kda SDS/PAGE alloenzymów z pasma chloroplastowego (AAT-2)

Wyniki 12/16 http://www.ncbi.nlm.nih.gov/dbest/

Wyniki 13/16 Porównanie sekwencji aminokwasowych izoenzymów aminotransferazy asparaginianowej

Wyniki 14/16 Izoenzymy mitochondrialne Izoenzymy chloroplastowe Izoenzymy cytoplazmatyczne Drzewko filogenetyczne roślinnych izoenzymów aminotransferazy asparaginianowej

Wnioski 15/16 Masa cząsteczkowa aminotransferazy asparaginianowej z pszenicy wyznaczona w warunkach natywnych (sączenie molekularne Sephadex G-150) wynosi około 72 kda, natomiast w warunkach denaturujących (SDS/PAGE) dla alloenzymów z pasma chloroplastowego około 44 kda. Między alloenzymami z pasma chloroplastowego i cytoplazmatycznego nie stwierdzono większych różnic we właściwościach kinetycznych (K m, k cat /K m ). Ustalono 5 pełnych spośród 9 sekwencji kodujących izoenzymy aminotransferazy asparaginianowej u pszenicy. Izoenzymy aminotransferazy asparaginianowej występują u roślin tylko w cytoplazmie, mitochondriach i chloroplastach.

Dziękuję za uwagę