نقش يكي از ايزوفرم هاي تيپ 3 متالوتيونين برنج OsMTI-3a در مقاومت به تنش H2O2

جهت بررسی نقش پروتئین متالوتیونین تیپ ۳ برنج (OsMTI-3a) در مقاومت باكتری اشریشیا كلی (E.Coli) به پراكسید هیدروژن (H2O2)، ابتدا منحنی رشد باكتری بیان كننده این پروتئین در حضور غلظت 2mM از H2O2 رسم و با منحنی رشد باكتری شاهد در همین شرایط مقایسه گردید. در ادامه پروتئین محلول از باكتری تراریخت شده با ژن GST-OsMTI-3a، چهار ساعت پس از افزودن H2O2 به محیط كشت آن استخراج و فعالیت آنزیم كاتالاز اندازه گیری و با فعالیت آنزیم كاتالاز باكتری شاهد بیان كننده پروتئین GST مقایسه شد. سپس پروتئین GST-OsMTI-3a به روش كروماتوگرافی جذبی خالص سازی و نقش آن در حذف H2O2 به صورت مستقیم و غیر مستقیم بررسی شد. نتایج نشان می دهد كه رشد باكتری بیان كننده GST-OsMTI-3a در مقایسه با باكتری بیان كننده GST بالاتر بوده و از طرف دیگر فعالیت آنزیم كاتالاز نیز در این سویه بیشتر از سویه شاهد بوده است. براساس نتایج حاصل از خالص سازی مشخص شد كه این پروتئین به صورت مستقیم، نقشی در دفع H2O2 نداشته، ولی بسته به نوع فلز متصل به گروه های تیول خود می تواند اثرات متفاوتی بر میزان فعالیت آنزیم كاتالاز داشته باشد. به این صورت كه وقتی فلز روی به گروه های تیول آن متصل بوده، تأثیری بر فعالیت كاتالاز نداشته ولی در صورت وجود فلز آهن در ساختار پروتئین، می تواند موجب افزایش فعالیت كاتالاز گردد. براساس این نتایج می توان نتیجه گرفت، پروتئین GST-OsMTI-3a می تواند فعالیت آنزیم كاتالاز را افزایش داده و مقاومت باكتریهای ترا ریخت را به تنش H2O2 بهبود بخشد.

The bacterial growth curve expressing of rice methallothionein type 3 (OsMTI-3a) in the presence of hydrogen peroxide (H2O2), were drawn and compared with the control bacterial growth curve that grown in the same conditions, to investigate the role of this protein in tolerance of E.coli to H2O2. Then soluble protein of transgenic bacteria by GST-OsMTI-3a gene, were extracted and catalase activity measured and compared with catalase activity in bacteria that expressing the GST protein. The GST-OsMTI-3a protein was purified by affinity chromatography and its role was examined in removal of H2O2 directly and indirectly. Results show that transgenic bacteria growth with GST-OsMTI-3a was higher compared with control bacteria. On the other hand, catalase activity in this strain higher than the control strain. Based on the results of purification, it was found that the purified GST-OsMTi-3a is not have directly role in removal H2O2, but depending on the type of metal attached to thiol groups, can have different effecs on catalase activity. When zinc is bund to thiol groups of protein, had no effect on catalase activity, but in the present of iron in the protein structure can increased catalase activity. Based on these results, we can conclude that OsMTI-3a can be increased catalase activity and improved tolerance of transgenic bacteria to H2O2 stress.