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- Title
α-Galactosidase is synthesized in tomato seeds during development and is localized in the protein storage vacuoles.
- Authors
Bassel, George W; Mullen, Robert T; Bewley, J Derek
- Abstract
The localization of the enzyme α-galactosidase (EC 3.2.1.22) was investigated during its synthesis in developing tomato (Lycopersicon esculentum Mill.) cv. Trust seeds. This enzyme is also present in germinating seeds, where it is involved in the mobilization of carbohydrate reserves during and following seed germination. Subcellular fractionation of developing tomato seeds revealed that there is a cosedimentation between α-galactosidase activity and protein storage vacuoles in a density gradient, which is dependent upon the presence of membranes. A second approach to localizing this enzyme involved the transient transformation of protoplasts from developing tomato seeds. A reporter construct, coding for tomato α-galactosidase, fused N-terminally to the bacterial enzyme chloramphenicol acetyltransferase was used for transient expression. Immunofluorescence microscopy revealed a colocalization between the α-galactosidase - chloramphenicol acetyltransferase fusion protein and the α-tonoplast intrinsic protein, and a partial colocalization with the dark intrinsic protein (both vacuolar proteins). These data indicate that the protein storage vacuole is the intracellular location for α-galactosidase in developing tomato seeds.Key words: α-galactosidase, protein storage vacuole, seed development, seed protoplasts, tomato, tonoplast intrinsic protein.Les auteurs ont cherché à localiser l'enzyme α-galactosidase (EC 3.2.1.22) en cours de synthèse dans les graines du cv. Trust de la tomate (Lycopersicon esculenta Mill.). Cette enzyme est également présente dans les graines en germination, alors qu'elle est impliquée dans la mobilisation des réserves glucidiques pendant et après la germination des graines. Dans un gradient de densité la fragmentation sub-cellulaire des graines de tomate en développement révèle qu'il y a une cosédimentation entre l'activité de l'α-galactosidase et les vacuoles d'accumulation des protéines, lequel dépend de la présence des membranes. Une deuxième manière de localiser cette enzyme implique la transformation transitoire des protoplastes de graines de tomate en développement. Pour l'expression transitoire, les auteurs ont utilisé un indicateur de construction (« reporter construct ») codant pour l'α-galactosidase de la tomate fusionné en position N-terminale à l'enzyme bactérienne acétyltransférase du chloramphénicol. La microscopie en immunofluorescence révèle une colocalisation entre la protéine de fusion de l'α-galactosidase-acétyltransférase du chloramphénicol et la protéine α-tonoplaste intrinsèque, et une co-localisation partielle avec la protéine sombre intrinsèque, toutes deux des protéines vacuolaires. Ces données indiquent que la vacuole d'accumulation des protéines est le lieu intracellulaire où se retrouve l'α-galactosidase dans les graines de tomates en développement.Mots clés : α-galactosidase, vacuole d'accumulation des protéines, développement de la graine, protoplastes des graines, tomate, protéine intrinsèque du tonoplaste.[Traduit par la Rédaction]
- Subjects
ENZYMES; TOMATOES; SEEDS; CARBOHYDRATES; IMMUNOFLUORESCENCE; PLANT protoplasts
- Publication
Canadian Journal of Botany, 2001, Vol 79, Issue 12, p1417
- ISSN
0008-4026
- Publication type
Article
- DOI
10.1139/b01-122