기초 이해 산업과 유통 과학적 근거 해석과 자료 저널
← 목록으로
High-efficiency leucoplast transit peptides for manipulating plastid protein production.
Nat Plants · 2025 · 11:1316-1324 · PMID 40514397 · 등급6 세포·모델 in vitro · 농업과 정책 > 저항성 잡초 · 사람
요약 생성 대기 중입니다.
초록 전문 번역 · gemma4:e4b
플라스티드는 씨앗과 뿌리에서 영양분 저장성 레우코플라스트로 분화한다. 인간의 필요에 따라 레우코플라스트 내 생합성 과정을 변형하기 위해서는 효율적인 단백질 전달이 필수적이나, 현재까지 레우코플라스트를 위한 효과적인 이동 펩타이드(transit peptide)는 존재하지 않는다. 본 연구에서는 시험관 내 레우코플라스트 도입 시스템을 이용하여 여섯 가지 고효율 이동 펩타이드를 확인하였다. 널리 사용되는 엽록체 이동 펩타이드와 비교했을 때, 이들 펩타이드는 엽록체로 유사한 양의 GFP를 전달하였으나, 뿌리와 꽃잎 레우코플라스트에는 2배에서 7배 더 많은 GFP를 전달하여 레우코플라스트를 이용한 스크리닝의 장점을 입증하였다. 이들 펩타이드를 이용하여 벼 캘러스로 박테리아 피토엔 합성효소($crtB$)를, 아라비돕시스로 글리포세이트 내성 EPSP 합성효소를 전달했을 때 각각 카로티노이드 생산과 제초제 내성을 향상시켰다. GFP 전달 수준, 카로티노이드 생산 및 제초제 내성 간의 상관관계는 이들 이동 펩타이드의 효율성이 식물 종과 수송 단백질 전반에 걸쳐 일관됨을 시사한다. 따라서 이동 펩타이드 선택은 공학적으로 설계된 단백질의 생산 수준을 조절하는 효과적인 방법이다.
ORIGINAL ABSTRACT
Plastids develop into nutrient-storing leucoplasts in seeds and roots. Efficient protein delivery is essential to modify biosynthetic processes in leucoplasts for human needs, but no effective transit peptide for leucoplasts is currently available. Here, using an in vitro leucoplast import system, we have identified six high-efficiency transit peptides. Compared with a widely used chloroplast transit peptide, these peptides delivered similar amounts of GFP into chloroplasts, but two to seven times more GFP into root and petal leucoplasts, attesting to the advantage of screening using leucoplasts. When used to deliver bacterial phytoene synthase (crtB) into rice calli and glyphosate-resistant EPSP synthase into Arabidopsis, these peptides enhanced carotenoid production and herbicide resistance, respectively. The correlation among levels of GFP delivery, carotenoid production and herbicide resistance indicates that the efficiency of these transit peptides is consistent across plant species and passenger proteins. Transit peptide selection therefore offers an effective way to modulate production levels of engineered proteins.
저자Chu, C. C.; Han, C. Y.; Li, H. M.
저널Nature plants
권·호·쪽11(7), 1316-1324
PMID40514397
DOI10.1038/s41477-025-02020-x
MeSHOryza; Plastids; Arabidopsis; Plants, Genetically Modified; Herbicide Resistance; Chloroplast Proteins; Chloroplasts; Green Fluorescent Proteins; Herbicides; Plant Proteins; Protein Transport; Protein Sorting Signals
APA 7판
Chu, C. C., Han, C. Y., & Li, H. M. (2025). High-efficiency leucoplast transit peptides for manipulating plastid protein production. Nat Plants, 11(7), 1316-1324. https://doi.org/10.1038/s41477-025-02020-x
글리포세이트 과학연구 아카이브 · 솔마인드아이티 · 본 사이트는 정보 제공 목적이며 의학적 조언이 아닙니다.