Функціональна експресія генів вакуолярних калієвих каналів родини TPK арабідопсису в мутантній лінії Escherichia coli LBA2003
Геном Arabidopsis thaliana кодує п’ять рiзних iзоформ AtTPK (ТРК, Two-pore potassium channels) — AtTPK1, 2, 3, 4, 5. Детально вивчено функцiональнi характеристики лише AtTPK1 та AtTPK4. Для того щоб оцiнити функцiональнiсть iнших каналiв, чотири iзоформи AtTPK — AtTPK1, 2, 3, 5, були клонованi та...
Saved in:
| Published in: | Доповіді НАН України |
|---|---|
| Date: | 2013 |
| Main Authors: | , |
| Format: | Article |
| Language: | Ukrainian |
| Published: |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
2013
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/85812 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Функціональна експресія генів вакуолярних калієвих каналів родини TPK арабідопсису в мутантній лінії Escherichia coli LBA2003 / С.В. Ісаєнков, Ф.Й.М. Маатхаус // Доповiдi Нацiональної академiї наук України. — 2013. — № 7. — С. 146–150. — Бібліогр.: 8 назв. — укр. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859768457306832896 |
|---|---|
| author | Ісаєнков, С.В. Маатхаус, Ф.Й.М. |
| author_facet | Ісаєнков, С.В. Маатхаус, Ф.Й.М. |
| citation_txt | Функціональна експресія генів вакуолярних калієвих каналів родини TPK арабідопсису в мутантній лінії Escherichia coli LBA2003 / С.В. Ісаєнков, Ф.Й.М. Маатхаус // Доповiдi Нацiональної академiї наук України. — 2013. — № 7. — С. 146–150. — Бібліогр.: 8 назв. — укр. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Доповіді НАН України |
| description | Геном Arabidopsis thaliana кодує п’ять рiзних iзоформ AtTPK (ТРК, Two-pore potassium
channels) — AtTPK1, 2, 3, 4, 5. Детально вивчено функцiональнi характеристики лише
AtTPK1 та AtTPK4. Для того щоб оцiнити функцiональнiсть iнших каналiв, чотири
iзоформи AtTPK — AtTPK1, 2, 3, 5, були клонованi та експресованi в мутантнiй лiнiї
E. coli LB2003. Через дефекти в системi транспорту K⁺ лiнiя LB2003 не здатна поглинати екзогенний K⁺. Характер експресiї генiв каналiв у бактерiальних клiтинах проаналiзовано за допомогою полiмеразної ланцюгової реакцiї зi зворотною транскрипцiєю.
При трансформацiї цiєї мутантної лiнiї векторами, що експресують AtTPK1, AtTPK2
чи AtTPK5, вiдбувається вiдновлення росту LB2003 на поживному середовищi з низьким вмiстом K⁺, що свiдчить про здатнiсть цих каналiв утворювати функцiональнi системи транспорту K⁺ в бактерiальних клiтинах.
Геном Arabidopsis thaliana кодирует пять различных изоформ AtTPK (ТРК, Two-pore potassium channels) — AtTPK1, 2, 3, 4, 5. Детально изучены функциональные характеристики
только AtTPK1 и AtTPK4. Для того чтобы оценить функциональность других каналов,
четыре изоформы AtTPK — AtTPK1, 2, 3, 5, были клонированы и экспрессированы в мутантной линии E. coli LB2003. Из-за дефектов в системе транспорта K⁺ линия LB2003 не может поглощать экзогенный K⁺. Характер экспрессии генов каналов в бактериальных
клетках проанализирован с помощью полимеразной цепной реакции с обратной транскрипцией. При трансформации этой мутантной линии векторами, экспрессирующими AtTPK1, AtTPK2 или AtTPK5, происходит восстановление скорости роста LB2003 на питательной
среде с низким содержанием K⁺, что свидетельствует о способности этих каналов формировать функциональные системы транспорта K⁺ в бактериальных клетках.
The Arabidopsis thaliana genome encodes 5 different AtTPK isoforms — AtTPK1, 2, 3, 4, 5.
The functional properties of only AtTPK1 and AtTPK4 were studied in detail. We have used a
complementation of K⁺ uptake deficient Escherichia coli mutant LB2003 to analyze the functional
properties of Arabidopsis thaliana TPK family members (AtTPK1, 2, 3, 5). The expression of
AtTPK-genes in bacteria is analyzed by RT-PCR. Our results show that AtTPK1, AtTPK2, or
AtTPK5 are restoring the LB2003 growth on low K⁺ media. Our data suggest that these channels
can form functional K⁺ transport systems in E. coli.
|
| first_indexed | 2025-12-02T06:11:21Z |
| format | Article |
| fulltext |
оповiдi
НАЦIОНАЛЬНОЇ
АКАДЕМIЇ НАУК
УКРАЇНИ
7 • 2013
БIОХIМIЯ
УДК 57.023 581.1
С.В. Iсаєнков, Ф. Й.М. Маатхаус
Функцiональна експресiя генiв вакуолярних калiєвих
каналiв родини TPK арабiдопсису в мутантнiй лiнiї
Escherichia coli LBA2003
(Представлено академiком НАН України Я.Б. Блюмом)
Геном Arabidopsis thaliana кодує п’ять рiзних iзоформ AtTPK (ТРК, Two-pore potassium
channels) — AtTPK1, 2, 3, 4, 5. Детально вивчено функцiональнi характеристики лише
AtTPK1 та AtTPK4. Для того щоб оцiнити функцiональнiсть iнших каналiв, чотири
iзоформи AtTPK — AtTPK1, 2, 3, 5, були клонованi та експресованi в мутантнiй лiнiї
E. coli LB2003. Через дефекти в системi транспорту K
+ лiнiя LB2003 не здатна погли-
нати екзогенний K
+. Характер експресiї генiв каналiв у бактерiальних клiтинах про-
аналiзовано за допомогою полiмеразної ланцюгової реакцiї зi зворотною транскрипцiєю.
При трансформацiї цiєї мутантної лiнiї векторами, що експресують AtTPK1, AtTPK2
чи AtTPK5, вiдбувається вiдновлення росту LB2003 на поживному середовищi з низь-
ким вмiстом K
+, що свiдчить про здатнiсть цих каналiв утворювати функцiональнi
системи транспорту K
+ в бактерiальних клiтинах.
Рослиннi вакуолi є важливими та мультифункцiональними органелами рослинної клiтини.
Вони можуть займати до 90 % об’єму клiтини та беруть активну участь у рiзноманiтних
клiтинних процесах. Рослиннi вакуолi є головним джерелом клiтинного тургору та резер-
вуаром для зберiгання i накопичення поживних речовин. Вакуолi рослинних клiтин вiд-
повiдають за пiдтримку гомеостазу рiзноманiтних сполук у цитозолi, а саме мiнеральних
сполук, цукрiв, органiчних кислот та вторинних метаболiтiв. Вакуолi рослин є головним
депо iонiв Ca
2+, тому вони є важливими для сигнальних процесiв клiтини.
Тонопласт рослинних вакуоль мiстить рiзноманiтнi транспортнi протеїни, що вiдповi-
дають за транспорт мiнеральних сполук. Калiєвi канали вакуоль були iдентифiкованi зав-
дяки електрофiзiологiчним дослiдженням калiєвих токiв клiтин продихiв та отримали назву
двопорових калiєвих каналiв (ТРК, Two-pore potassium channels). Нещодавно було показа-
но, що вакуолярнi канали родини ТРК розповсюдженi й у клiтинах продихiв та iнших типах
клiтин рослин [1–4]. “Класичний” ТРК-канал має чотири трансмембранних домени, двi по-
© С. В. Iсаєнков, Ф.Й.М. Маатхаус, 2013
146 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2013, №7
ри iз характерною комбiнацiєю амiнокислот — GYGD, що вiдповiдає за селективнiсть цих
пор для iонiв K
+. Крiм того, бiльшiсть ТРК-каналiв мають EF-мотиви в С-термiнальному
кiнцi та 14–3–3 мотив у N-термiнальному кiнцi. Припускається, що для свого успiшного
функцiонування ТРК-канали утворюють функцiональнi димери [4, 5]. Було показано, що
субодиницi AtTPK1 з арабiдопсису та NtTPK1 тютюну утворюють функцiональнi гомоди-
мери за умови експресiї останнiх у гомологiчних та гетерологiчних системах [6]. За даними
електрофiзiологiї, AtTPK1 та NtTPK1 проводять iони K
+ через тонопласт вакуоль. Крiм
AtTPK1, геном арабiдопсису мiстить ще чотири гена, що кодують iншi iзоформи TPK-ка-
налiв — AtTPK2, 3, 4, 5 [1–3]. На вiдмiну вiд своїх родичiв, AtТРК4 локалiзований на
плазматичнiй мембранi. AtТРК4 є спецiалiзованим каналом клiтин пилкових трубок i був
досить детально охарактеризований. Робота AtTPK1 важлива для закриття продихiв, про-
ростання насiння та осмотичного стресу. Iзоформи AtTPK2, AtTPK3, AtTPK5 також мають
вакуолярну локалiзацiю. Рiвень експресiї генiв, що кодують AtTPK2, 3, 4, 5, набагато ниж-
чий порiвняно з “класичним” AtTPK1 [3]. Цi AtTPK2, 3, 4, 5-канали також мають тканинну
специфiчнiсть. Наприклад експресiя AtTPK3 спостерiгається в кiнцiвках коренiв та пилку,
а AtTPK5 експресується в клiтинах судин та статевих органiв [4]. На вiдмiну вiд AtTPK1,
функцiї цих каналiв залишаються майже не з’ясованими.
Експресiя AtTPK1 та його ортологiв у клiтинах рослин дозволяє чiтко встановити подiї
транспорту iонiв калiю через тонопласт за допомогою цих каналiв. На вiдмiну вiд AtTPK1,
експресiя в клiтинах рослин iнших ТРК-iзоформ iз арабiдопсису, а саме AtTPK2, 3, 4, 5
не призводила до помiтного збiльшення транспорту iонiв калiю через тонопласт [4]. Для
того щоб зрозумiти, чи можуть AtTPK2, 3, 4, 5 утворювати активнi та функцiональнi
канали, ми спробували експресувати гени цих протеїнiв у мутантнiй лiнiї Escherichia coli
LBA2003. У LBA2003 не функцiонують ситеми поглинання K
+, а саме транспортери ро-
дини Trk та Kdp [7]. Було показано, що експресiя NtTPK1 iз тютюну в LBA2003 може
вiдновлювати поглинання K
+ цим мутантом, тому ми використовували подiбну стратегiю
дослiджень для того, щоб з’ясувати, чи можуть AtTPK2, 3, 4, 5 вiдновлювати поглинання
K
+ та рiст даного штаму бактерiї на середовищi з низьким вмiстом цього iона [8]. Отриманi
результати свiдчать про те, що, крiм AtTPK1, експресiя AtTPK2 та AtTPK5 у LBA2003
сприяла вiдновлюванню росту мутанта E. coli на середовищi з низькою концентрацiєю
iонiв K
+.
Матерiали та методи. Штам E. coli LB2003 (∆trkA kup1 (trkD1 ) ∆kdpABC5 rpsL metE
thi rha gal) [7] був люб’язно наданий Е. Баккером iз Унiверситету Оснабрюка, Нiмеччина.
Загальну РНК iз проросткiв та пилку арабiдопсису видiляли за допомогою TRIzol-реа-
генту (“Invitrogen”, США.). За допомогою системи SuperScript III First-Strand Synthesis
System for RT-PCR (“Invitrogen”) вiдповiдно до протоколу було синтезовано кДНК. Для
отримання кДНК клонiв повної довжини для AtTPK1, AtTPK2, AtTPK3 та AtTPK5 ви-
користовували такi пари праймерiв:
1) AtTPK1BamHI_for GCGGATCCTGATGTCGAGTGATGCAGCTCG,
AtTPK1SmaI_rev GCCCCGGGCCTTTGAATCTGAGACGTGG;
2) AtTPK2BamHI_for GCGGATCCTGATGGCTAACGACGGTAACGG,
AtTPK2SmaI_rev GCCCCGGGAATAGAAGTTGCAGTGGGTA;
3) AtTPK3BamHI_for GCGGATCCTGATGGCCAACGAAGGAAGTGA,
AtTPK3KpnI_rev GCGGTACCGCATCGCCACTGCCACCTTC;
4) AtTPK5SacI_for GCGAGCTCGCATGGAACCACTCATCAGCCC,
AtTPK5Pst1_rev GCCTGCAGGCCAAAGGATCCCCCAAAAGATCAGG.
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2013, №7 147
Полiмеразну ланцюгову реакцiю (ПЛР) проводили, використовуючи 20 нг кДНК,
у 50 мкл реакцiйної сумiшi, що мiстила 1x Phusion HF PCR buffer, 200 мкМ dNTP сумiшi,
3% DMSO та 1 мкл Phusion polymerase (“Finnzymes”, Фiнляндiя). ПЛР-програма мала такi
параметри: 95 ◦C 30 c; 36 циклiв: 95 ◦C 10 с, 72 ◦C 30 с; 72 ◦C 10 хв. Амплiфiкованi за допо-
могою ПЛР AtTPK -клони повної довжини були клонованi у вектор для експресiї pQE-32
(“Qiagen”, Великобританiя) шляхом рестрикцiї вiдповiдними ферментами кожного окремо-
го клону AtTPK та лiгування T4-ДНК лiгазою (NEB, Великобританiя). кДНК AtTPK1 та
AtTPK2 були клонованi в pQE-32 вектор за допомогою BamHI та SmaI (NEB), AtTPK3 —
за допомогою BamHI та KpnI (NEB), AtTPK5 — за допомогою SacI та KpnI (NEB).
Штам E. coli LB2003 трансформували вектором pQE32 чи pQE32-AtTPK1, 2, 3, 4, 5 -кон-
струкцiями. Бактерiю вирощували 16 год на поживному середовищi з високою концентра-
цiєю K
+ (KLM). Середовище KLM мало такий вмiст: 0,5% екстракт дрiжджiв, 1% триптон,
150 мM KCl та ампiцилiн 100 мг/л. Iз кожної 16-годинної культури вiдбирали 100 мкл та
розбавляли в 5 мл свiжого KLM середовища. Стартову культуру в 5 мл KLM вирощували
до досягнення нею оптичної густини 0,5 (OD600). Експресiю генiв ТРК-каналiв арабiдопси-
су iндукували додаванням 1 мM iзопропiл-β-D-1-тiогалактопiранозиду (IПТГ) (“Sigma”).
Через 2 год пiсля додавання IПТГ вимiрювали оптичну густину культури (OD600). Усi
IПТГ-культури розбавляли (нормалiзували) до досягнення оптичної густини 0,5. Пiсля цьо-
го з бактерiальних культур вiдбирали 10 мкл та робили розбавлення 102, 103. Оригiнальний
сток (OD600 = 0,5) та його розбавлення 102, 103 розкапували по 5 мкл на тверде середови-
ще з низьким вмiстом K
+, а саме 0,1 мM KCl. Крiм KCl тверде середовище мiстило: 0,5%
екстракт дрiжджiв, 1% триптон, 1% агарозу, ампiцилiн 100 мг/л, 1мM IПТГ. Експерименти
з розкапуванням рiдкої культури E. coli LB2003 в трьох рiзних розбавленнях на тверде
середовище (Drop assay) повторювали три рази.
Загальну РНК бактерiй видiляли з осаджених зразкiв бактерiальних трансформантiв,
що були обробленнi IПТГ. РНК видiляли за допомогою NucleoSpin RNA II kit (“Macherey-
Nagel”, Нiмеччина) та вiдповiдно до рекомендованого виробником протоколу. кДНК iз за-
гальної бактерiальної РНК синтезували за допомогою системи SuperScript III First-Strand
Synthesis System for RT-PCR (“Invitrogen”) згiдно з протоколом виробника. Синтезовану
кДНК використовували для ПЛР амплiфiкацiї AtTPK1, 2, 3, 5 клонiв за допомогою вiдпо-
вiдних праймерiв, що вже були описанi ранiше.
Результати та обговорення. Мутантний штам E. coli LB2003 не може рости на сере-
довищi з вмiстом K
+ меншим нiж 0,1 мM, тому що цей штам втратив транспортери погли-
нання K
+ високої та середньої афiнностi Trk (TrkG та TrkH), Kup (TrkD) та Kdp [7]. При
трансформацiї LB2003 “пустим” pQE-32 вектором (EV) цей мутантний штам бактерiї має
значно повiльнiший рiст порiвняно iз диким типом бактерiї (WT), що була трансформована
pQE-32 без вставки (WT+EV) (рис. 1). Для того щоб перевiрити можливiсть елiмiнацiї чи
мiнiмiзацiї дефекту поглинання K
+ в мутантнiй лiнiї E. coli за допомогою експресiї генiв
калiєвих каналiв рослин, LB2003 було трансформовано рiзними генами родини ТРК з ара-
бiдопсису. Для пiдтвердження трансформацiї та експресiї генiв AtTPK1, 2, 3, 5 в LB2003
проведено ЗТ-ПЛР (ПЛР зi зворотною транскрипцiєю). З цiєю метою з iндукованих IПТГ
LB2003 трансформанiв було видiлено загальну РНК. Синтезовану iз цих зразкiв загальну
кДНК використовували для амплiфiкацiї клонiв AtTPK iз повною довжиною (рис. 2). Вико-
ристання ЗТ-ПЛР дало можливiсть встановити функцiональнiсть отриманих конструкцiй.
Всi лiнiї трансформованих клiтин LB2003 при iндукцiї IПТГ показували експресiю вiдповiд-
них генiв родини ТРК iз арабiдопсису. Для перевiрки ефективностi комплементацiї LB2003
148 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2013, №7
Рис. 1. Комплементацiя клiтин E. сoli штаму LB2003 за допомогою калiєвих каналiв родини ТРК iз арабi-
допсису
Рис. 2. Результати ЗТ-ПЛР експресiї AtTPK1, 2, 3, 5 в трансформантах LB2003
рiзними калiєвими каналами з арабiдопсису рiдкi культури трансформантiв розкапували
на тверде середовище з 0,1 мM KCl та IПТГ у декiлькох розбавленнях (див. рис. 1). Аналiз
динамiки росту рiзних ТРК-трансформантiв LB2003 вказує на те, що експресiя ТРК ге-
нiв iз арабiдопсису в бактерiальному мутантi може сприяти вiдновленню параметрiв росту
культури майже до рiвня дикого типу (див. рис. 1). Хоча аналiз ЗТ-ПЛР показує експре-
сiю AtTPK3 у LB2003, робота цього каналу в бактерiальному мутантi iстотно не впливала
на покращення та вiдновлення характеристик росту бактерiї на середовищi з мiнiмальним
вмiстом калiю. Проте робота iнших калiєвих каналiв, а саме: AtTPK1, 2 та 5, приводила до
вiдновлення швидкостi росту бактерiальної культури до показникiв дикого типу.
Таким чином, показано ефективнiсть пiдходу комплементацiї бактерiальних мутантiв
генами рослин для встановлення деяких функцiональних характеристик бiлкiв, що дослiд-
жуються. Одержанi результати свiдчать про те, що, крiм AtTPK1, AtTPK2 та AtTPK5,
вiрогiдно, також можуть формувати функцiональнi системи транспорту калiю в бактерiях.
1. Dunkel M., Latz A., Schumacher K. et al. Targeting of Vacuolar Membrane Localized Members of the TPK
Channel Family // Mol. Plant. – 2008. – 1. – P. 938–949.
2. Gobert A., Isayenkov S., Voelker C. et al. The two-pore channel TPK1 gene encodes the vacuolar K
+
conductance and plays a role in K
+ homeostasis // Proс. Natl. Acad. Sci. USA. – 2007. – 104. – P. 10726–
10731.
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2013, №7 149
3. Voelker C., Schmidt D., Mueller-Roeber B., Czempinski K. Members of the Arabidopsis AtTPK/KCO
family form homomeric vacuolar channels in planta // Plant J. – 2006. – 48. – P. 296–306.
4. Bihler H., Eing C., Hebeisen S. et al. TPK1 is a vacuolar ion channel different from the slow-vacuolar
cation channel // Plant Physiol. – 2005. – 139. – P. 417–424.
5. Latz A., Becker D., Hekman M. et al. TPK1, a Ca(2+)-regulated Arabidopsis vacuole two-pore K(+)
channel is activated by 14–3–3 proteins // Plant J. – 2007. – 52. – P. 449–459.
6. Hamamoto S., Marui J., Matsuoka K. et al. Characterization of a Tobacco TPK-type K
+ Channel as a
Novel Tonoplast K
+ Channel Using Yeast Tonoplasts // J. Biol. Chem. – 2008. – 283. – P. 1911–1920.
7. Schlösser A., Meldorf M., Stumpe S. et al. TrkH and its homolog, TrkG, determine the specificity and
kinetics of cation transport by the Trk system of Escherichia coli // J. Bacteriol. – 1995. – 177. – P. 1908–
1910.
8. Uozumi N., Nakamura T., Schroeder J. I., Muto S. Determination of transmembrane topology of an inward-
rectifying potassium channel from Arabidopsis thaliana based on functional expression in Escherichia
coli // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. – 1998. – 95. – P. 9773–9778.
Надiйшло до редакцiї 15.03.2013ДУ “Iнститут харчової бiотехнологiї
та геномiки” НАН України, Київ
Унiверситет м. Йорк, Великобританiя
С.В. Исаенков, Ф.Й. М. Маатхаус
Функциональная экспрессия генов вакуолярных калиевых каналов
семейства TPK арабидопсиса в мутантной линии Escherichia coli
LBA2003
Геном Arabidopsis thaliana кодирует пять различных изоформ AtTPK (ТРК, Two-pore potas-
sium channels) — AtTPK1, 2, 3, 4, 5. Детально изучены функциональные характеристики
только AtTPK1 и AtTPK4. Для того чтобы оценить функциональность других каналов,
четыре изоформы AtTPK — AtTPK1, 2, 3, 5, были клонированы и экспрессированы в му-
тантной линии E. coli LB2003. Из-за дефектов в системе транспорта K
+ линия LB2003
не может поглощать экзогенный K
+. Характер экспрессии генов каналов в бактериальных
клетках проанализирован с помощью полимеразной цепной реакции с обратной транскрип-
цией. При трансформации этой мутантной линии векторами, экспрессирующими AtTPK1,
AtTPK2 или AtTPK5, происходит восстановление скорости роста LB2003 на питательной
среде с низким содержанием K
+, что свидетельствует о способности этих каналов фор-
мировать функциональные системы транспорта K
+ в бактериальных клетках.
S.V. Isayenkov, F. J.M. Maathuis
The functional expression of Arabidopsis two-pore Potassium channels
genes in Escherichia coli mutant — LBA2003
The Arabidopsis thaliana genome encodes 5 different AtTPK isoforms — AtTPK1, 2, 3, 4, 5.
The functional properties of only AtTPK1 and AtTPK4 were studied in detail. We have used a
complementation of K+ uptake deficient Escherichia coli mutant LB2003 to analyze the functional
properties of Arabidopsis thaliana TPK family members (AtTPK1, 2, 3, 5). The expression of
AtTPK-genes in bacteria is analyzed by RT-PCR. Our results show that AtTPK1, AtTPK2, or
AtTPK5 are restoring the LB2003 growth on low K
+ media. Our data suggest that these channels
can form functional K+ transport systems in E. coli.
150 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2013, №7
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-85812 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1025-6415 |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-12-02T06:11:21Z |
| publishDate | 2013 |
| publisher | Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Ісаєнков, С.В. Маатхаус, Ф.Й.М. 2015-08-22T14:13:05Z 2015-08-22T14:13:05Z 2013 Функціональна експресія генів вакуолярних калієвих каналів родини TPK арабідопсису в мутантній лінії Escherichia coli LBA2003 / С.В. Ісаєнков, Ф.Й.М. Маатхаус // Доповiдi Нацiональної академiї наук України. — 2013. — № 7. — С. 146–150. — Бібліогр.: 8 назв. — укр. 1025-6415 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/85812 57.023 581.1 Геном Arabidopsis thaliana кодує п’ять рiзних iзоформ AtTPK (ТРК, Two-pore potassium channels) — AtTPK1, 2, 3, 4, 5. Детально вивчено функцiональнi характеристики лише AtTPK1 та AtTPK4. Для того щоб оцiнити функцiональнiсть iнших каналiв, чотири iзоформи AtTPK — AtTPK1, 2, 3, 5, були клонованi та експресованi в мутантнiй лiнiї E. coli LB2003. Через дефекти в системi транспорту K⁺ лiнiя LB2003 не здатна поглинати екзогенний K⁺. Характер експресiї генiв каналiв у бактерiальних клiтинах проаналiзовано за допомогою полiмеразної ланцюгової реакцiї зi зворотною транскрипцiєю. При трансформацiї цiєї мутантної лiнiї векторами, що експресують AtTPK1, AtTPK2 чи AtTPK5, вiдбувається вiдновлення росту LB2003 на поживному середовищi з низьким вмiстом K⁺, що свiдчить про здатнiсть цих каналiв утворювати функцiональнi системи транспорту K⁺ в бактерiальних клiтинах. Геном Arabidopsis thaliana кодирует пять различных изоформ AtTPK (ТРК, Two-pore potassium channels) — AtTPK1, 2, 3, 4, 5. Детально изучены функциональные характеристики только AtTPK1 и AtTPK4. Для того чтобы оценить функциональность других каналов, четыре изоформы AtTPK — AtTPK1, 2, 3, 5, были клонированы и экспрессированы в мутантной линии E. coli LB2003. Из-за дефектов в системе транспорта K⁺ линия LB2003 не может поглощать экзогенный K⁺. Характер экспрессии генов каналов в бактериальных клетках проанализирован с помощью полимеразной цепной реакции с обратной транскрипцией. При трансформации этой мутантной линии векторами, экспрессирующими AtTPK1, AtTPK2 или AtTPK5, происходит восстановление скорости роста LB2003 на питательной среде с низким содержанием K⁺, что свидетельствует о способности этих каналов формировать функциональные системы транспорта K⁺ в бактериальных клетках. The Arabidopsis thaliana genome encodes 5 different AtTPK isoforms — AtTPK1, 2, 3, 4, 5. The functional properties of only AtTPK1 and AtTPK4 were studied in detail. We have used a complementation of K⁺ uptake deficient Escherichia coli mutant LB2003 to analyze the functional properties of Arabidopsis thaliana TPK family members (AtTPK1, 2, 3, 5). The expression of AtTPK-genes in bacteria is analyzed by RT-PCR. Our results show that AtTPK1, AtTPK2, or AtTPK5 are restoring the LB2003 growth on low K⁺ media. Our data suggest that these channels can form functional K⁺ transport systems in E. coli. uk Видавничий дім "Академперіодика" НАН України Доповіді НАН України Біохімія Функціональна експресія генів вакуолярних калієвих каналів родини TPK арабідопсису в мутантній лінії Escherichia coli LBA2003 Функциональная экспрессия генов вакуолярных калиевых каналов семейства TPK арабидопсиса в мутантной линии Escherichia coli LBA2003 The functional expression of Arabidopsis two-pore Potassium channels genes in Escherichia coli mutant — LBA2003 Article published earlier |
| spellingShingle | Функціональна експресія генів вакуолярних калієвих каналів родини TPK арабідопсису в мутантній лінії Escherichia coli LBA2003 Ісаєнков, С.В. Маатхаус, Ф.Й.М. Біохімія |
| title | Функціональна експресія генів вакуолярних калієвих каналів родини TPK арабідопсису в мутантній лінії Escherichia coli LBA2003 |
| title_alt | Функциональная экспрессия генов вакуолярных калиевых каналов семейства TPK арабидопсиса в мутантной линии Escherichia coli LBA2003 The functional expression of Arabidopsis two-pore Potassium channels genes in Escherichia coli mutant — LBA2003 |
| title_full | Функціональна експресія генів вакуолярних калієвих каналів родини TPK арабідопсису в мутантній лінії Escherichia coli LBA2003 |
| title_fullStr | Функціональна експресія генів вакуолярних калієвих каналів родини TPK арабідопсису в мутантній лінії Escherichia coli LBA2003 |
| title_full_unstemmed | Функціональна експресія генів вакуолярних калієвих каналів родини TPK арабідопсису в мутантній лінії Escherichia coli LBA2003 |
| title_short | Функціональна експресія генів вакуолярних калієвих каналів родини TPK арабідопсису в мутантній лінії Escherichia coli LBA2003 |
| title_sort | функціональна експресія генів вакуолярних калієвих каналів родини tpk арабідопсису в мутантній лінії escherichia coli lba2003 |
| topic | Біохімія |
| topic_facet | Біохімія |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/85812 |
| work_keys_str_mv | AT ísaênkovsv funkcíonalʹnaekspresíâgenívvakuolârnihkalíêvihkanalívrodinitpkarabídopsisuvmutantníilínííescherichiacolilba2003 AT maathausfim funkcíonalʹnaekspresíâgenívvakuolârnihkalíêvihkanalívrodinitpkarabídopsisuvmutantníilínííescherichiacolilba2003 AT ísaênkovsv funkcionalʹnaâékspressiâgenovvakuolârnyhkalievyhkanalovsemeistvatpkarabidopsisavmutantnoiliniiescherichiacolilba2003 AT maathausfim funkcionalʹnaâékspressiâgenovvakuolârnyhkalievyhkanalovsemeistvatpkarabidopsisavmutantnoiliniiescherichiacolilba2003 AT ísaênkovsv thefunctionalexpressionofarabidopsistwoporepotassiumchannelsgenesinescherichiacolimutantlba2003 AT maathausfim thefunctionalexpressionofarabidopsistwoporepotassiumchannelsgenesinescherichiacolimutantlba2003 |