A lucerna szimbiotikus nitrogénkötés kialakításában kulcsfontosságú szerepet játszó receptor fehérje molekuláris jellemzése
Title in English
Molecular characterization of a receptor protein playing an essential role in symbiotic nitrogen fixation of alfalfa.
Panel
Molecular and Structural Biology and Biochemistry
Department or equivalent
Agricultural Biotechnology Institute (ABC) (National Agricultural Research and Innovation Centre)
Participants
Antal, József Domonkos, Ágota Lózsa, Anita Patthy, András Tóth, Gábor
Starting date
2003-01-01
Closing date
2007-05-31
Funding (in million HUF)
17.340
FTE (full time equivalent)
0.00
state
closed project
Final report
Results in Hungarian
A pillangósvirágú növények egyedülálló szimbiotikus kapcsolatban állnak a rizóbium baktériumokkal, ami egy speciális növényi szerv, a gyökérgümő képződéséhez vezet, ahol a légköri nitrogénkötés történik. A növény-baktérium kapcsolat kölcsönös jelcserét indít be a gümőképződés fejlődési programban.
Napjainkban több protein-kinázt azonosítottak, amelyek feltehetőleg a nodulációhoz vezető szignál transzdukcióban vesznek részt. A szignál kaszkád a Nod faktor felismerés és továbbítás (NORK rendszer) során vezet el a nodulációig.
A NORK rendszer egyik eleme a NORK (NOdulation Reception Kinase) fehérje, amelyik több más kinázzal együttműködve juttatja el a jelet a Nod-faktor érzékelésétől a gümő képzéséig.
Izoláltuk a NORK membrán fehérjét lucerna gyökér extraktumból. Két-dimenziós elektroforézissel elválasztottuk és immunoblotton azonosítottuk. Eredményeink alátámasztására, epitop jelzett NORK fehérje tranziens expresszióját igazoltuk dohánylevélben Agrobacterium tumefaciens infiltrálás segítségével.
A NORK fehérje szerepének és funkciójának tisztázására a NORK rendszer más kináz fehérjéivel való kapcsolatát (LYK3, NFP) is vizsgáltuk fehérje-fehérje kapcsolatok kimutatásával.
Az LRR1 típusú növényi receptor-szerű kinázok (RLK) filogenetikai analízise alapján arra következthetünk, hogy a NORK/SYMRK fehérje homológjai egy jól elkülönülő monofiletikus csoportot alkotnak az LRR1 RLK családon belül, és pillangósvirágú növényeken kívüli taxonokban is megtalálhatók.
Results in English
Legume roots engage in a unique symbiotic relationship with rhizobia, in which special plant organs, the nodules, are formed and support nitrogen fixation. The plant-bacteria interactions involve the exchange of signals that trigger specific cellular and developmental programs in both. Recently several protein kinases have identified, which are participating in specialized signal transduction pathways that culminate in the induction of a transcriptional program of nodulation.The signal cascade leading to nodulation is part of the Nod-factor perception/ transduction system (the NORK system) active in legume roots. The identified NOdulation Receptor Kinase, NORK, is an integral component of the signalling pathway, in which the coordinated interaction of the components is needed for Nod-factor signal perception and transduction.
Isolation of NORK from root extract of alfalfa, separation by 2D and detection on immunoblot were done. Epitop tagged NORK were transiently expressed in tobacco leaves by Agrobacterium tumefaciens infiltration. To justify interactions with other kinases in the NORK system (LYK3, NFP), we investigated the role and function of NORK by protein-protein interaction studies.
Phylogenetic analysis of the LRR1-type plant receptor like kinases (RLK) revealed that homologues of the NORK/SYMRK protein constitute a single monophyletic clade within the LRR1 RLK family and members of this group exist in several non-legume plants.
Tóth K., Buzás Zs.: Fehérje-fehérje kölcsönhatások vizsgálata a szimbiotikus nitrogénkötés jelátviteli útvonalában, pp.48 VII. Magyar Genetikai Kongresszus Balatonfüred április 15-17, 2007
Tóth K., Buzás Zs.: A szimbiotikus nitrogénkötés jelátviteli útvonalának vizsgálata élesztő két-hibrid rendszer segítségével, MBK napok november 27-28 Gödöllő, 2006
Tóth K., Buzás Zs.: Membrán fehérje kölcsönhatások vizsgálati lehetőségei, Genetikai műhelyek Magyarországon V. minikonferencia Szeged szept 8, 2006
Kevei, Z., Seres, A., Kereszt, A., Kaló, P., Kiss, P., Tóth, G., Endre, G., Kiss, G.B: Significant microsynteny with new evolutionary highlights is detected between Arabidopsis and legume model plants despite the lack of macrosynteny., Mol. Genet. Genomics, 2005
Molnar A, Gyurjan I, Korpos E, Borsy A, Steger V, Buzas Z, Kiss I, Zomborszky Z, Papp P, Deak F, Orosz L.: Identification of differentially expressed genes in the developing antler of red deer Cervus elaphus., Mol Genet Genomics., 2007
Horváth P, Buzás Zs: A szimbiotikus nitrogénkötés jelátviteli útvonalának feltérképezése élesztő-kéthibrid rendszer segítségével, Diplomamunka, 2006
Events of the project
2014-01-02 14:35:34
Kutatóhely váltás
A kutatás helye megváltozott. Korábbi kutatóhely: (Nemzeti Agrárkutatási és Innovációs Központ), Új kutatóhely: Mezőgazdasági Biotechnológiai Kutatóintézet (Nemzeti Agrárkutatási és Innovációs Központ).
