Abstract
Differential display based on PCR was employed to identify genes expressed during tuber-developing stage of potato (Solanum tuberosum L. cv. Irish Cobbler). An eukaryotic initiation factor 5A (eIF-5A) clone isolated from a cDNA library constructed with developing micro-tuber using a probe of PCR fragment. We isolated three positive clones and ore of them contained open reading frame. This clone revealed high sequence similarity to tomato eIF 5A cDNA. At the DNA level, there is 94.8% identity with the tomato eIF-5A4, whereas at the protein level there is a high identity with 97.5%. The potato eIF 5A clone is 716 bp in length and contains a single open reading frame from 57 to 539 bp, a 56 bp 5'-untranslated region and a 177 bp 3'-untranslated region. The deduced protein composed of 160 amino acid residues, with a predicted molecular mass of 17.4 kD and an estimated pl of 5.5. The sequence of 12 (STSKTGKHGHAK) amino acids among eIF-5A proteins is perfectly conserved from yeast to human. That sequence in potato eIF-5A protein is also conserved at position 46 to 57 amino acid. This region embeds the post-translational modification site of the lysine residue (at the seventh K) to hypusine that is crucial to eIF-5A activity. The northern blot analysis of eIF5A has shown abundant expression, mainly in flower organs (stamen, ovary, petal, sepal), fruit and stolen.
감자 (Solanum tuberosum L. cv. Irish Cobbler)의 괴경형성과정 (tuberization) 동안에 발현하는 유전자들의 발현양상을 조사하고자 differential display법을 실시하였다. Differential display를 이용하여 분리된 eIF5A DNA단편을 probe로 사용하여 감자의 cDNA library screening을 통하여 eIF5A full-length cDNA를 감자에서 처음으로 분리하였다. 감자의 eIF5A, clone은 토마토의 eIF5A cDNA 염기서열과 94.8%. 아미노산 서열에서는 97.5%로 매우 높은 유사성을 나타내었다. 감자의 eIF5A 유전자는 길이가 716 bp로 하나의 단백질 code영역 (ORF)을 포함하고 있었다. 이 영역은 분자량 17.4 kD, pI 5.5로 추정되는 160개의 아미노산으로 구성된 eIF5A단백질을 code하고 있었다. eIF5A 단백질들에서 12개의 아미노산 서열 (STSKTGKHGHAK)은 효모에서 사람에 이르기까지 완벽하게 보존되어 있는 것으로 알려져 있는데, 감자에서도 또한 잘 보존되어 있었다. 이 영역은 eIF5A 단백질의 활성을 나타내는 데 있어서 필수적인 hypusine을 생성하는 전사 후 수식 부위가 들어 있는 아주 중요한 곳이다. 감자에서 eIF5A 유전자의 발현양상을 조사한 결과 감자의 전조직에서 발현을 보였는데, 성숙잎이나 괴경보다는 세포분열 및 물질축적이 활발히 일어나고 있는 꽃기관들 (stamen, ovary, petal. sepal), 과실 (fruit)과 stolen 등의 조직들에서 비교적 활발히 발현되고 있었다.
