Improvement of Glyphosate Resistance through Concurrent Mutations in Three Amino Acids of the Pantoea sp. 5-Enolpyruvylshikimate-3-Phosphate Synthase.
J Microbiol Biotechnol · 2018 · 28:1384-1390 · PMID 29996624 · 등급6 세포·모델 세포실험 · 물질과 작용기전 > EPSPS·시킴산 경로 · 미생물
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글리포세이트는 시키미산 경로의 표적 효소인 5-엔올피루빌시키미산-3-인산 합성효소(EPSPS)를 억제한다. 사이트 돌연변이 유발(SDM)을 이용하여 Pantoea sp.의 EPSPS 변이체가 확인되었다. 이 변이체는 글리포세이트 저항성을 현저하게 향상시켰다. 이 변이체는 세 개의 아미노산에서 돌연변이를 가졌다: Gly97 $\rightarrow$ Ala, Thr 98 $\rightarrow$ Ile 및 Pro 102 $\rightarrow$ Ser. E.coli의 이러한 돌연변이 부위들은 글리포세이트 저항성의 중요한 활성 자리로 연구되어 왔다. 그러나 본 연구에서 이들 부위는 글리포세이트 내성 향상에 공동으로 기여하는 것으로 밝혀졌다. 나아가, 형질전환된 아라비도프시스(Arabidopsis)에서의 글리포세이트 내성 수준은 글리포세이트 저항성 식물 육종에서 이 변이체의 잠재력을 확인시켜 주었다.ORIGINAL ABSTRACT
Glyphosate inhibits the target enzyme 5-enolpyruvylshikimate-3-phosphate synthase (EPSPS) in the shikimate pathway. A mutant of EPSPS from Pantoea sp. was identified using site-directed mutagenesis (SDM). The mutant significantly improved glyphosate resistance. The mutant had mutations in three amino acids: Gly97 to Ala, Thr 98 to Ile and Pro 102 to Ser. These mutation sites in E.coli have been studied as significant active sites of glyphosate resistance. However, in our research they were found to jointly contribute to the improvement of glyphosate tolerance. In addition, the level of glyphosate tolerance in transgenic Arabidopsis confirmed the potentiality of the mutant in breeding glyphosate-resistant plants.| 저자 | Liu, F.; Cao, Y. P. |
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| 저널 | Journal of microbiology and biotechnology |
| 권·호·쪽 | 28(8), 1384-1390 |
| PMID | 29996624 |
| DOI | 10.4014/jmb.1801.01026 |
| MeSH | 3-Phosphoshikimate 1-Carboxyvinyltransferase; Amino Acid Substitution; Arabidopsis; Escherichia coli; Glycine; Herbicide Resistance; Herbicides; Kinetics; Models, Molecular; Mutagenesis, Site-Directed; Mutation; Pantoea; Plants, Genetically Modified; Glyphosate |