Metallothionein 2 (SaMT2) from Sedum alfredii Hance confers increased Cd tolerance and accumulation in yeast and tobacco.
Metallothionein 2 (SaMT2) from Sedum alfredii Hance confers increased Cd tolerance and accumulation in yeast and tobacco.
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来自景天的金属硫蛋白 2 (SaMT2) 提高酵母和烟草中的镉耐受性和积累
DOI：
10.1371/journal.pone.0102750
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发表时间：
2014
期刊：
影响因子：
3.7
通讯作者：
Yang X
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Zhang J;Zhang M;Tian S;Lu L;Shohag MJ;Yang X
金属硫蛋白是一种富含半胱氨酸的金属结合蛋白。本研究从Cd/Zn共积累植物东南景天中分离到了一种2型金属硫蛋白基因SaMT2。SaMT2编码79个氨基酸残基的多肽，包括两个富含半胱氨酸的结构域。SaMT2在地上部的转录水平高于根，且受Cd和Zn处理的显著诱导。酵母表达实验表明，SaMT2显著提高了酵母对Cd的耐受性和积累能力。外源基因SaMT2在烟草中的表达增强了转基因植株对Cd和Zn的耐性，并促进了其在地上部分和根中的积累。在镉、锌处理下，转基因植株的抗氧化酶活性高于野生型植株，积累的过氧化氢含量低于野生型植株。因此，SaMT2可以通过螯合金属和改善抗氧化系统，显著提高转基因烟草对Cd和Zn的耐性和积累。
Metallothioneins are cysteine-rich metal-binding proteins. In the present study, SaMT2, a type 2 metallothionein gene, was isolated from Cd/Zn co-hyperaccumulator Sedum alfredii Hance. SaMT2 encodes a putative peptide of 79 amino acid residues including two cysteine-rich domains. The transcript level of SaMT2 was higher in shoots than in roots of S. alfredii, and was significantly induced by Cd and Zn treatments. Yeast expression assay showed SaMT2 significantly enhanced Cd tolerance and accumulation in yeast. Ectopic expression of SaMT2 in tobacco enhanced Cd and Zn tolerance and accumulation in both shoots and roots of the transgenic plants. The transgenic plants had higher antioxidant enzyme activities and accumulated less H2O2 than wild-type plants under Cd and Zn treatment. Thus, SaMT2 could significantly enhance Cd and Zn tolerance and accumulation in transgenic tobacco plants by chelating metals and improving antioxidant system.
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