A Nodule-Specific Gene Family from Alnus glutinosa Encodes Glycine- and Histidine-Rich Proteins Expressed in the Early Stages of Actinorhizal Nodule Development

Abstract

Two cDNAs representing different members (agNt84 and ag164) of a gene family encoding glycine- and histidine-rich proteins have been isolated from cDNA libraries from Alnus glutinosa root nodules. Expression of the corresponding genes could only be detected in nodules. With in situ hybridization, the expression in nodules was found to occur in young, infected cells of the prefixation zone (zone 2). The encoded proteins contain putative signal peptides for targeting to the endomembrane system, sharing sequence similarity with signal peptides from plant glycine-rich proteins, among them nodulin 24, a nodule-specific protein from soybean. This similarity suggests that, analogous to nodulin-24, proteins encoded by agNt84/ag164 may be located at the interface between the host plant membrane and the matrix surrounding the endosymbiont. The 3' untranslated regions of the cDNAs contain unusual poly(AT)n stretches that may play a role in the regulation of RNA stability. The protein encoded by agNt84 cDNA was expressed in Escherichia coli as a fusion with maltose-binding protein, and was shown to have the ability to bind to a nickel-chelating resin, indicating that it may function as a metal-binding protein.

Characterization of a Casuarina glauca Nodule-Specific Subtilisin-like Protease Gene, a Homolog of Alnus glutinosa ag12

“…Most of these genes have been classified as late actinorhizal nodulin genes, reflecting their involvement in final stages of nodule formation and functioning. Two families of actinorhizal nodulin genes activated in early stages of nodule development have been identified in A. glutinosa (Ribeiro et al 1995;Pawlowski et al 1997). One of them, ag12, encodes subtilisin-like proteases (Ribeiro et al 1995).…”

Molecular Cloning, Genomic Organization, and Biochemical Characterization of Myristoyl-CoA:ProteinN-Myristoyltransferase from Arabidopsis thaliana

“…In fact, a number of plant proteins contain putative consensus myristoylation motifs (MGXXX(S/T)-, Refs. [12][13][14][15][16][17][18][19][20][21][22][23][24]. These include the Pto kinase (12) and the closely related Fen kinase from tomato (13), the ATN1 (14) and APK1 (15) kinases from Arabidopsis, several calcium-dependent kinases (CDPKs) from maize (16), rice (17), tobacco (18), and Arabidopsis (19), calcineurin ␤-like proteins from Arabidopsis (20), and G␣ subunits of the Gproteins from several plant species (21).…”

Estudio transcriptómico de los mecanismos implicados en la tolerancia inducida por el curado al daño de frío y por el etileno al colapso de la corteza en los frutos cítricos.

“…Los miembros de esta familia de proteínas, específica de plantas, se activan durante la formación de nódulos favoreciendo las interacciones simbióticas entre plantas leguminosas y bacterias del género Rhizobium. Estas proteínas poseen dominios conservados ricos en residuos de cisteína con capacidad de unión a diferentes iones divalentes, como el Fe , pudiendo también jugar un papel importante en la fijación del nitrógeno y en la unión a O 2 (Pawlowski et al, 1997;Kawashima et al, 2001;Kato et al, 2002;Gupta et al, 2002). Sheres et al (1990) sugirieron que algunas podrían participar en el transporte transmembrana de metales como el Fe 2+ o Mo 2+ hacia bacteroides para la síntesis de nitrogenasa y posteriormente Pawlowski et al (1997) y Gupta et al (2002) confirmaron esta idea.…”

“…Estas proteínas poseen dominios conservados ricos en residuos de cisteína con capacidad de unión a diferentes iones divalentes, como el Fe , pudiendo también jugar un papel importante en la fijación del nitrógeno y en la unión a O 2 (Pawlowski et al, 1997;Kawashima et al, 2001;Kato et al, 2002;Gupta et al, 2002). Sheres et al (1990) sugirieron que algunas podrían participar en el transporte transmembrana de metales como el Fe 2+ o Mo 2+ hacia bacteroides para la síntesis de nitrogenasa y posteriormente Pawlowski et al (1997) y Gupta et al (2002) confirmaron esta idea. Otros autores asignaron a estas proteínas un papel regulador del balance redox en el tejido nodular (Moran et al, 2000).…”

“…Debido a que uno de los genes más abundantes en la biblioteca de cDNA FlavCurFr1 presentó homología con dos genes de Agnus glutinosa que codifican nodulinas (AgNt84 y Ag164), que se caracterizan por su afinidad a unir diferentes metales divalentes (Pawlowski et al, 1997;Gupta et al, 2002), en este trabajo además de estudiar el efecto del Fe 2+ en la incidencia de los 'daños de frío', se analizó el efecto de la aplicación de sales de otros metales divalentes: Cu . En el caso de la sal de Cu 2+ se aplicaron inicialmente concentraciones de 1, 10 y 100 mM y, al igual que con la sal de Fe 2+ , se observó un efecto fitotóxico (Figura 23).…”