A búzaszem textúráját meghatározó fehérjék tanulmányozása in vitro rendszerekben
Title in English
Study of proteins that determine the texture of wheat grain in in vitro systems
Panel
Plant and animal breeding
Department or equivalent
Department of Plant Physiology and Molecular Plant Biology (Eötvös Loránd University)
Starting date
2004-10-01
Closing date
2007-09-30
Funding (in million HUF)
18.203
FTE (full time equivalent)
0.00
state
closed project
Final report
Results in Hungarian
A pályázat keretében felszaporítottuk, és klónoztuk 3 búza friabilin fehérje génjét. A klónozott géneket E. coli-ban kifejeztettük. A puroindolinA génből létrehoztunk 3 mutáns változatot is, hogy a cisztein hidak és a triptofán gazdag hurok szerepét tudjuk vizsgálni. A termelt fehérjékkel funkcionális vizsgálatokat végeztünk. Bizonyítottuk, hogy mind a természetes eredetű, mind a heterológ rendszerben előállított friabilin fehérjék specifikusan kötődnek a tisztított búzakeményítőhöz. Igazoltuk, hogy a kenyérbúzából izolált keményítőhöz hasonlóan durum búzából származó keményítő is köti a friabilineket.
Munkánk során meggyőzően bizonyítottuk, hogy egy kb. 30 kDa méretű gliadin típusú fehérjefrakció jelen van az érett keményítőszemcsék felszínén. Ezek a fehérjék képesek a keményítőhöz kötődni in vitro, puroindolinok jelenlétében és hiányában egyaránt. Az α-gliadinok és a keményítő közötti erős kötés magyarázhatja azt a tényt, hogy ha nincs jelen mindkét vad típusú puroindolin, a búzaszem kemény.
A puroindolinok és a szemkeménységet befolyásoló tartalékfehérjék vizsgálatával úttörő munkát végzünk, mely lehetővé teszi a keménység szélesebb látókörű szemlélését, megértését.
Results in English
We have amplified and cloned 3 wheat friabilin genes. The friabilin genes were expressed in E. coli and the produced proteins were used in functional studies. We have also designed and expressed 3 puroindoline A mutant to determine the role of cistein bridges and the tryptophan rich loop. We were able to show that both natural and heterologously expressed frabilin binds starch, including durum starch.
We have proved that an approx. 30 kDa sized gliadin type protein fraction is present on the surface of mature starch granules. These proteins are able to bind starch in vitro, regardless whether puroindolines are present or absent. The strong interaction between α-gliadins and starch could be the cause of kernel hardness in the absence of wild type puroindolines.
Investigating puroindolines and storage proteins effecting texture provides necessary information to understand wheat kernel hardness.
Bakó A, Gárdonyi M, Tamás L: In vitro starch binding experiments: study of the proteins related to grain hardness of wheat., 7th International Wheat Conference; Abstracts p. 93., 2005
Csóti I, Bakó A, Tamás L, Gárdonyi M: Investigation of the starch-binding properties of wheat friabilin., Acta Biologica Szegediensis 49: 29-30, 2005
Bakó A, Gárdonyi M, Tamás L: Interactions between the Starch Granule Surface and Its Associated Proteins., Abstract #22. 2006 Gluten Workshop, 2006
Zs. B. Nagy, M. Gárdonyi, A. Mészáros, Z. Varga-Orvos, R. G. Solomon, L. Tamás: Multiple site-directed mutagenesis strategy based on total RNA and RT-PCR method., Mol. Biotechnol. 37(3):206-211, 2007
