Studying functional properties of wheat storage proteins in a model system  Page description

Help  Print 
Back »
 

Details of project

  
Identifier
46703
Type K
Principal investigator Tamás, László
Title in Hungarian Búza tartalékfehérjék funkcionális tulajdonságainak tanulmányozása modell rendszerben
Title in English Studying functional properties of wheat storage proteins in a model system
Panel Plant and animal breeding
Department or equivalent Department of Plant Physiology and Molecular Plant Biology (Eötvös Loránd University)
Participants Békés, Ferenc
Jenes, Barnabás
Merész, Péter
Oreifig, Aid
Oszvald, Mária
Starting date 2004-01-01
Closing date 2008-12-31
Funding (in million HUF) 11.739
FTE (full time equivalent) 0.00
state closed project





 

Final report

  
Results in Hungarian
A pályázat célja egy olyan új modell rendszer kidolgozása volt, melyben tanulmányozni tudjuk a búza fehérjék kölcsönhatását a sikér kialakulás során, illetve a búza tartalékfehérjék hatását a tészta minőségére. A választott modell a rizs volt. A modell rendszerben történő vizsgálatnak két eleme volt: tészta rekonstrukciós kísérletek (in vitro), illetve a rizs genetikai transzformációja (in vivo). Kidolgoztunk, illetve adaptáltuk egy a rizsliszt fehérje-összetételének és a rizstészta reológiai paramétereinek meghatározására alkalmas módszert (z-arm mixer), valamit a búza tartalékfehérjék rizsben történő vizsgálatához szükséges redukciós/oxidációs módszert. Vitális glutént, valamit egyes tisztított tartalékfehérje frakciókat (LMW és HMW glutenin gazdag frakciókat), baktériumban expresszált és tisztított glutenin alegység fehérjéket vizsgáltuk in vitro adagolásával és inkorporációval. Az inkorporált fehérjék szignifikáns hatással voltak a rizstészta funkcionális tulajdonságaira. Létrehoztunk és analizáltunk egy HMW glutenin alegységet jelentős mennyiségben expresszáló transzgenikus rizs vonalat. Az így megváltozott fehérje-összetétel jelentős hatással volt a rizstészta funkcionális tulajdonságaira, a tészta erősségére és stabilitására. Az általunk kidolgozott modell újat jelent abban, hogy a búza tartalékfehérjék tulajdonságainak, a tészta szerkezetére gyakorolt hatásának olyan elemei is vizsgálhatók, melyekre korábban nem volt lehetőség az endogén búzafehérjék hatása miatt.
Results in English
The aim of our work was to study, on one hand the role of the protein interactions during gluten formation and, on the other hand the effects of the wheat storage proteins on the dough quality by in vitro (dough reconstitution) and by in vivo (transformation) methods. To achieve this goal rice was used as a model system. The methods developed for the characterization of wheat dough (micro-z-arm mixer) were adopted to determine the mixing properties of rice flour. A reduction/oxidation procedure was developed to incorporate glutenin subunit proteins into the polymeric protein structure of rice dough. Wheat gluten or its components, such as HMW and LMW wheat glutenin rich fractions, were incorporated in in vitro studies. Results showed that the in vitro incorporated gluten had significant effects on the functional properties of rice dough. Transgenic rice lines were produced and analysed in vivo. Substantial amounts of wheat HMW glutenin subunit (HMW-GS) was expressed in the endosperm of the transgenic rice seed. This alteration had remarkable effects on the functional properties, including dough strength and stability, of the transgenic rice flour. Our results demonstrated the potential of rice flour as a model system in wheat storage proteins structure-function studies, to determine the mechanism and the specificity of disulphide bond formation, furthermore the role of the protein interactions in wheat gluten formation.
Full text https://www.otka-palyazat.hu/download.php?type=zarobeszamolo&projektid=46703
Decision
Yes





 

List of publications

  
László Tamás and Peter R. Shewry: Heterologous Expression and Protein Engineering of Wheat Gluten Proteins, Journal of Cereal Science, 2006
Oszvald Mária, Tömösközi Sándor, Tamás László, Békés Ferenc: BÚZA TARTALÉKFEHÉRJÉK VIZSGÁLATA MODELL RENDSZERBEN, Összefoglaló XII. Növénynemesítési Tudományos Napok, 2006
Oszvald Mária: Functional studies of wheat storage proteins in model system, 5th European Young Cereal Scientists and Technologists Workshop, 2006
Zsolt B. Nagy, Zoltán Varga-Orvos, Barnabás Szakál, László Tamás and László G. Puskás: Assembling and cloning genes for fusion proteins using RT-OOE-PCR method, Analytical Biochemistry 351(2):311-313., 2006
Oszvald, M., Tömösközi, S., Tamás, L., Békés, F.: Gabonafehérjék összetételének in vitro módosítása és hatásai a funkcionális tulajdonságokra., XIII. Növénynemesítési Tudományos Napok, Bp. (Ed: Kiss J és Heszky L.) Összefoglalók pp117., 2007
Varga-Orvos, Z., Nagy, Z.B., Mészáros, A., Kökény, Sz., Gergely, P., Tamás, L. and Poór, Gy.: Multiplex site-directed mutagenesis strategy including high-efficiency selection of the mutant PCR products., Biotechnology Letters 29(12):1921-1925. (DOI 10.1007/s10529-007-9474-7), 2007
Nagy, Z.B., Gárdonyi, M., Mészáros, A., Varga-Orvos, Z., Solomon, R.G. and Tamás, L.: Multiple site directed mutagenesis strategy based on total RNA and RT-PCR method., Molecular Biotechnology 37(3):206-211., 2007
Oszvald, M., Tömösközi, S., Jenes, B., Békés, F. Tamás, L.: A transzgénikus rizs alkalmazása búza fehérjék tulajdonságainak vizsgálatára alap és alkalmazott kutatás szintjén., „A növényi transzgénikus kutatás hazai pillérei” MTA Növénybiológiai és Biotechnológiai Munkabizottság és a MAE, Genetikai Központi Szakosztály Munkaértekezlete, 2008
Oszvald, M., Tömösközi, S., Tamás, L., Békés, F.: Rizsfehérjék összetétel és funkcionális jellemzése., 329. TUDOMÁNYOS KOLLOKVIUM Az MTA Élelmiszertudományi Komplex Bizottsága a KÉKI és a Magyar Élelmezésipari Tudom. Egyesület közös rendezésében., 2007
Oszvald, M., Tömösközi, S., Jenes, B., Békés, F. Tamás, L.: A transzgénikus rizs alkalmazása búza fehérjék tulajdonságainak vizsgálatára alap és alkalmazott kutatás szintjén., „A növényi transzgénikus kutatás hazai pillérei” MTA Növénybiológiai és Biotechnológiai Munkabizottság és a MAE, Genetikai Központi Szakosztály Munkaértekezlete, 2008
Takács, K., Gelencsér, É., Oszvald, M., Tamás, L., Jenes, B.: Transzgénikus rizs élelmiszerbiztonsági vizsgálata., In: XIII. Növénynemesítési Tudományos Napok, Bp. (Ed: Kiss J és Heszky L.) Összefoglalók pp64, 2007
Oszvald, M.: A búza tartalékfehérjék tulajdonságainak in vitro és in vivo vizsgálata rizs modell rendszerben, Ph.D. értekezés, 2007
Oszvald, M., Tomoskozi, S., Larroque, O., Keresztényi, E., Tamas, L., Bekes, F.: Characterization of rice storage proteins by SE-HPLC and micro Z-arm mixer., Journal of Cereal Science 48(1):68-76 (doi:10.1016/j.jcs.2007.08.002), 2008
Oszvald Mária, Jenes Barnabás, Tömösközi Sándor, Békés Ferenc, Tamás László: Expression of the 1Dx5 High Molecular Weight glutenin subunit protein in transgenic rice., Cereal Research Communications 35(4):1543-1549., 2007
Mária Oszvald, Ferenc Békés, László Tamás, Sándor Tömösközi: Functional studies of wheat storage proteins in model system, Acta Alimentaria Hungarica 37(3):399-408., 2008
Oszvald M, Tömösközi S, Jenes B, Békés F and Tamás L: Expression of the 1Dx5 high molecular weight glutenin subunit in transgenic rice endosperm., In: Proc. 58th Cereal Chemistry Conference of the Royal Australian Chemical Institute, Brisbane, Australia (Eds JF. Panozzo and CK. Black) AACC Downunder ISBN pp:268-271., 2008
Oszvald M, Tömösközi S, Jenes B, Tamás L and Békés F: In vitro and in vivo studies of wheat storage proteins on dough quality in model system., In: Proc. 11th International Wheat Genetics Symposium, Brisbane, Australia (Eds. R. Appels, R. Eastwood,) Sydney University Press ISBN 978-1-920899-14-1 pp:243-247., 2008
Oszvald M, Tömösközi S, Keresztényi E, Larroque O, Tamás L and Békés F: Characterization and functional studies of rice proteins., In: Proc. 58th Cereal Chemistry Conference of the Royal Australian Chemical Institute, Brisbane, Australia (Eds JF. Panozzo and CK. Black) AACC pp:108-112., 2008
M. OSZVALD, S. TÖMÖSKÖZI, L. TAMÁS and F. BÉKÉS: Functional studies of wheat storage proteins in model system, In: Gluten Proteins 2006 (Eds. Lookhart G.L and Ng PKW), AACC International USA pp48-53., 2007
Oszvald, M., Jenes, B., Tömösközi, S., Békés, F., Tamás, L.: 1Dx5 HMW gén expressziója transzgénikus rizsben., VII. Magyar Genetikai Kongresszus, XIV. Sejt- és Fejlődésbiológiai Napok, Balatonfüred, pp27., 2007
Oszvald, M., Tömösközi, S., Tamás, L., Békés, F.: A fehérje-összetétel megváltoztatásának hatása a rizsliszt minőségében., XIV. Növénynemesítési Tudományos Napok, 2008



Back »