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Characterization of a second gene encoding -glutamyl transpeptidase from Schizosaccharomyces pombe

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Abstract:

The first gene encoding -glutamyl transpeptidase (GGTI) of the fission yeast has previously been characterized, and its expression was found to be regulated by various oxidative stress-inducing agents. In this work, a second gene, encoding GGTII, was cloned and characterized from the fission yeast Schizosaccharomyces pombe. The structural gene encoding GGTII was amplified from the genomic DNA of the fission yeast and ligated into the shuttle vector pRS316 to generate the recombinant plasmid pPHJ02. The determined sequence contains 3040 bp and is able to encode the putative 611 amino acid sequence of GGTII, which resembles the counterparts of Saccharomyces cerevisiae, Homo sapiens, Rattus norvegicus, and Escherichia coli. The DNA sequence also contains 940-bp upstream and 289-bp downstream regions of the GGTII gene. The Schizosaccharomyces pombe cells harboring plasmid pPHJ02 showed about 4-fold higher GGT activity in the exponential phase than the cells harboring the vector only, indicating that the cloned GGTII gene is functional. The S. pombe cells containing the cloned GGTII gene were found to contain higher levels of both intracellular glutathione (GSH) content and GSH uptake. The S. pombe cells harboring plasmid pPHJ02 showed increased survival on solid media containing hydrogen peroxide, diethylmaleate, aluminum chloride, cadmium chloride, or mercuric chloride. The GGTII mRNA level was significantly elevated by treatment with GSH-depleting diethylmaleate. These results imply that the S. pombe GGTII gene produces functional GGTII protein and is involved in the response to oxidative stresses in S. pombe cells.Key words: fission yeast, genomic DNA, -glutamyl transpeptidase, regulation, Schizosaccharomyces pombe, stress response.

Le premier gène codant la -glutamyl transpeptidase (GGTI) de la levure scissipare a été caractérisé précédemment et il fut démontré que son expression était régulée par divers agents entraînant un stress oxydatif. Dans ces travaux, un deuxième gène codant la GGTII a été cloné et caractérisé chez Schizosaccharomyces pombe. Le gène structural codant la GGTII a été amplifié à partir de l'ADN génomique de la levure scissipare et ligué dans le vecteur navette pRS316 afin de générer le plasmide recombinant pPHJ02. La séquence déduite contient 3040 pb et est apte à coder la séquence putative de 611 acides aminés de GGTII qui se rapproche d'analogues présents chez Saccharomyces cerevisiae, Homo sapiens, Rattus norvegicus et Escherichia coli. La séquence d'ADN contient également des régions de 940 pb en amont et de 289 pb en aval du gène de la GGTII. Les cellules de S. pombe renfermant le plasmide pPHJ02 ont démontré une activité GGT environ 4 fois supérieure dans la phase exponentielle comparativement aux cellules ne renfermant que le vecteur, ce qui indique que le gène GGTII cloné est fonctionnel. Les cellules de S. pombe porteuses du gène cloné de la GGTII renfermaient des niveaux supérieurs de GSH intracellulaire et démontraient un transport de GSH accru. Les cellules de S. pombe renfermant le plasmide pPHJ02 ont fait preuve d'une meilleure survie sur des milieux solides contenant du peroxyde d'hydrogène, du diéthylmaléate, du chlorure d'aluminium, du chlorure de cadmium ou du chlorure de mercure. Les niveaux d'ARNm de GGTII ont été significativement augmentés par un traitement avec le diéthylmaléate qui épuise les réserves de GSH. Ces résultats laissent entendre que le gène GGTII de S. pombe produit une protéine GGTII fonctionnelle et serait impliqué dans la réponse aux stress oxydatifs chez les cellules de S. pombe.Mots clés : levures scissipare, ADN génomique, -glutamyl transpeptidase, régulation, Schizosaccharomyces pombe, réponse au stress.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: March 1, 2005

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  • Published since 1954, this monthly journal contains new research in the field of microbiology including applied microbiology and biotechnology; microbial structure and function; fungi and other eucaryotic protists; infection and immunity; microbial ecology; physiology, metabolism and enzymology; and virology, genetics, and molecular biology. It also publishes review articles and notes on an occasional basis, contributed by recognized scientists worldwide.
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