Published May 28, 2015
| Version v1
Publication
Open
The UDP-glucose: glycoprotein glucosyltransferase (UGGT), a key enzyme in ER quality control, plays a significant role in plant growth as well as biotic and abiotic stress in Arabidopsis thaliana
Creators
- 1. Universidad Andrés Bello
- 2. Fundación Instituto Leloir
- 3. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
Description
UDP-glucose: glycoprotein glucosyltransferase (UGGT) is a key player in the quality control mechanism (ER-QC) that newly synthesized glycoproteins undergo in the ER. It has been shown that the UGGT Arabidopsis orthologue is involved in ER-QC; however, its role in plant physiology remains unclear.Here, we show that two mutant alleles in the At1g71220 locus have none or reduced UGGT activity. In wild type plants, the AtUGGT transcript levels increased upon activation of the unfolded protein response (UPR). Interestingly, mutants in AtUGGT exhibited an endogenous up-regulation of genes that are UPR targets. In addition, mutants in AtUGGT showed a 30% reduction in the incorporation of UDP-Glucose into the ER suggesting that this enzyme drives the uptake of this substrate for the CNX/CRT cycle. Plants deficient in UGGT exhibited a delayed growth rate of the primary root and rosette as well as an alteration in the number of leaves. These mutants are more sensitive to pathogen attack as well as heat, salt, and UPR-inducing stressors. Additionally, the plants showed impairment in the establishment of systemic acquired resistance (SAR).These results show that a lack of UGGT activity alters plant vegetative development and impairs the response to several abiotic and biotic stresses. Moreover, our results uncover an unexpected role of UGGT in the incorporation of UDP-Glucose into the ER lumen in Arabidopsis thaliana.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
UDP - glucose: Glycoprotein glucosyltransferase (UGGT) هو لاعب رئيسي في آلية مراقبة الجودة (ER - QC) التي تخضع لها البروتينات السكرية المركبة حديثًا في ER. لقد ثبت أن تقويم العظام UGGT Arabidopsis متورط في ER - QC ؛ ومع ذلك، لا يزال دوره في فسيولوجيا النبات غير واضح. هنا، نظهر أن اثنين من الأليلات المتحولة في موضع At1g71220 ليس لهما نشاط UGGT أو قلل منه. في النباتات البرية، زادت مستويات نص AtUGGT عند تنشيط استجابة البروتين المكشوف (UPR). ومن المثير للاهتمام أن الطفرات في AtUGGT أظهرت تنظيمًا داخليًا للجينات التي تعد أهدافًا للاستعراض الدوري الشامل. بالإضافة إلى ذلك، أظهرت الطفرات في AtUGGT انخفاضًا بنسبة 30 ٪ في دمج UDP - Glucose في ER مما يشير إلى أن هذا الإنزيم يدفع امتصاص هذه الركيزة لدورة CNX/CRT. أظهرت النباتات التي تعاني من نقص في UGGT معدل نمو متأخر للجذر الأساسي والوردة بالإضافة إلى تغيير في عدد الأوراق. هذه الطفرات أكثر حساسية لهجوم مسببات الأمراض وكذلك الحرارة والملح والضغوطات المحفزة للاستعراض الدوري الشامل. بالإضافة إلى ذلك، أظهرت النباتات ضعفًا في إنشاء المقاومة المكتسبة الجهازية (SAR). تظهر هذه النتائج أن نقص نشاط UGGT يغير التطور النباتي للنبات ويضعف الاستجابة للعديد من الضغوط اللاأحيائية والأحيائية. علاوة على ذلك، تكشف نتائجنا عن دور غير متوقع لـ UGGT في دمج UDP - Glucose في تجويف ER في Arabidopsis thaliana.Translated Description (French)
UDP-glucose : la glycoprotéine glucosyltransférase (UGGT) est un acteur clé du mécanisme de contrôle de la qualité (ER-QC) que les glycoprotéines nouvellement synthétisées subissent dans le RE. Il a été montré que l'orthologue UGGT Arabidopsis est impliqué dans ER-QC ; cependant, son rôle dans la physiologie des plantes reste incertain. Ici, nous montrons que deux allèles mutants du locus At1g71220 n'ont aucune activité UGGT ou une activité réduite. Dans les plantes de type sauvage, les niveaux de transcription AtUGGT ont augmenté lors de l'activation de la réponse protéique dépliée (UPR). Il est intéressant de noter que les mutants d'AtUGGT présentaient une régulation positive endogène des gènes qui sont des cibles UPR. De plus, les mutants dans AtUGGT ont montré une réduction de 30% de l'incorporation de l'UDP-Glucose dans le RE, ce qui suggère que cette enzyme entraîne l'absorption de ce substrat pour le cycle CNX/CRT. Les plantes déficientes en UGGT présentaient un taux de croissance retardé de la racine primaire et de la rosette ainsi qu'une altération du nombre de feuilles. Ces mutants sont plus sensibles à l'attaque des agents pathogènes ainsi qu'aux facteurs de stress induisant la chaleur, le sel et l'EPU. De plus, les plantes ont montré une altération de l'établissement de la résistance systémique acquise (SAR).Ces résultats montrent qu'un manque d'activité de l'UGGT altère le développement végétatif des plantes et altère la réponse à plusieurs stress abiotiques et biotiques. De plus, nos résultats révèlent un rôle inattendu de l'UGGT dans l'incorporation de l'UDP-Glucose dans la lumière du RE chez Arabidopsis thaliana.Translated Description (Spanish)
UDP-glucosa: la glicoproteína glucosiltransferasa (UGGT) es un actor clave en el mecanismo de control de calidad (ER-QC) que experimentan las glicoproteínas recién sintetizadas en el ER. Se ha demostrado que el ortólogo UGGT de Arabidopsis está involucrado en ER-QC; sin embargo, su papel en la fisiología vegetal sigue sin estar claro. Aquí, mostramos que dos alelos mutantes en el locus At1g71220 no tienen actividad UGGT o la tienen reducida. En las plantas de tipo salvaje, los niveles de transcripción de AtUGGT aumentaron tras la activación de la respuesta de proteína desplegada (UPR). Curiosamente, los mutantes en AtUGGT exhibieron una regulación positiva endógena de genes que son objetivos de UPR. Además, los mutantes en AtUGGT mostraron una reducción del 30% en la incorporación de UDP-glucosa en el RE, lo que sugiere que esta enzima impulsa la absorción de este sustrato para el ciclo CNX/CRT. Las plantas deficientes en UGGT mostraron una tasa de crecimiento retardada de la raíz primaria y la roseta, así como una alteración en el número de hojas. Estos mutantes son más sensibles al ataque de patógenos, así como al calor, la sal y los factores estresantes inductores de UPR. Además, las plantas mostraron un deterioro en el establecimiento de la resistencia sistémica adquirida (SAR). Estos resultados muestran que la falta de actividad de UGGT altera el desarrollo vegetativo de las plantas y altera la respuesta a varios estreses abióticos y bióticos. Además, nuestros resultados revelan un papel inesperado de UGGT en la incorporación de UDP-glucosa en el lumen ER en Arabidopsis thaliana.Files
s12870-015-0525-2.pdf
Files
(2.5 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:30da802dbcc0bf49208ada62bd598af1
|
2.5 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- يلعب UDP - glucose: glycoprotein glucosyltransferase (UGGT)، وهو إنزيم رئيسي في مراقبة جودة ER، دورًا مهمًا في نمو النبات بالإضافة إلى الإجهاد الحيوي واللاأحيائي في Arabidopsis thaliana
- Translated title (French)
- L'UDP-glucose : glycoprotéine glucosyltransférase (UGGT), une enzyme clé dans le contrôle de la qualité du RE, joue un rôle important dans la croissance des plantes ainsi que dans le stress biotique et abiotique chez Arabidopsis thaliana
- Translated title (Spanish)
- La UDP-glucosa: glicoproteína glucosiltransferasa (UGGT), una enzima clave en el control de calidad del RE, desempeña un papel importante en el crecimiento de las plantas, así como en el estrés biótico y abiótico en Arabidopsis thaliana
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W1541312513
- DOI
- 10.1186/s12870-015-0525-2
References
- https://openalex.org/W1490628541
- https://openalex.org/W1971195114
- https://openalex.org/W1976487490
- https://openalex.org/W1982377248
- https://openalex.org/W1986045763
- https://openalex.org/W2005705236
- https://openalex.org/W2008544139
- https://openalex.org/W2009107269
- https://openalex.org/W2029303087
- https://openalex.org/W2029392687
- https://openalex.org/W2037439168
- https://openalex.org/W2039459523
- https://openalex.org/W2047284611
- https://openalex.org/W2048968219
- https://openalex.org/W2052353341
- https://openalex.org/W2061793634
- https://openalex.org/W2067423532
- https://openalex.org/W2070750261
- https://openalex.org/W2075018537
- https://openalex.org/W2101758144
- https://openalex.org/W2104659028
- https://openalex.org/W2105162027
- https://openalex.org/W2113655824
- https://openalex.org/W2120772351
- https://openalex.org/W2121086927
- https://openalex.org/W2124338693
- https://openalex.org/W2127322768
- https://openalex.org/W2128474899
- https://openalex.org/W2128788229
- https://openalex.org/W2129355294
- https://openalex.org/W2132632499
- https://openalex.org/W2136526478
- https://openalex.org/W2138502043
- https://openalex.org/W2149369491
- https://openalex.org/W2161015926
- https://openalex.org/W277055403