Citrus Research & Technology
https://citrusrt.ccsm.br/article/doi/10.4322/crt.ICC079
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Article

Regulation of sucrose phosphate synthase in vascular bundles of Washington navel orange fruit (Citrus Sinensis L. Osbeck) by a protein kinase and a protein phosphatase

Regulação da sacarose fosfato sintase em feixes vasculares de fruta de laranja baía Washington Navel (Citrus Sinensis L. Osbeck) por uma proteína quinase e uma proteína fosfatase 

Vardis E. Ntoukakis, Fayek B. Negm & Carol J. Lovatt

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Abstract

Sucrose phosphate synthase (SPS) is activated by a novel ATP-dependent, Ca-independent kinase and inactivated by a protein phosphatase in vascular bundles isolated from citrus fruit (Citrus sinensis L. Osbeck, cv. Washington navel orange). The SPS purified from dark-treated citrus leaves was used as the substrate for purification of the protein kinase and phosphatase. Sucrose phosphate synthase kinase (SPSK) purified from citrus fruit vascular bundles was resolved in a single band of 45 kDa by SDS-PAGE. The SPSK activated SPS and incorporated 32P from [γ-32P]ATP into the 110 kDa subunit of SPS. The sucrose phosphate synthase phosphatase (SPSP) was purified to a single band of 31 kDa determined by SDS-PAGE. The SPSP was able to dephosphorylate SPS previously phosphorylated by SPSK. The SPSP was shown to be a novel protein phosphatase 2C (PP2C) based on its insensitivity to okadaic acid, activation by Fe3+ and inhibition by Mg2+, Fe2+ and Mn2+. Activation of SPS by a Ca2+-independent kinase and inactivation by a PP2C in citrus constitutes a novel mechanism regulating SPS activity in plants.

Keywords

 protein phosphatase 2C, sucrose, sucrose phosphate synthase kinase, sucrose phosphate synthase phosphatase.

Resumo

Sacarose fosfato sintase (SFS) é ativada por uma nova quinase ATP-dependente, Ca-independente e inativada por uma proteína fosfatase em feixes vasculares isolados de frutos de citros (Citrus sinensis L. Osbeck, cv. Washington navel orange). A SFS purificada de folhas de citros incubadas no escuro foi usada como substrato para purificação da proteína quinase e fosfatase. Sacarose fosfato sintase quinase (SFSQ) purificada de feixes vasculares de frutos de citros foi resolvida em uma banda única de 45 kDa por SDS-PAGE. A SFSQ ativou SFS e incorporou 32P de [γ-32P]ATP na subunidade 110 kDa de SFS. A sacarose fosfato sintase fosfatase (SFSF) foi purificada em uma banda única de 31 kDa determinada por SDS-PAGE. A SFSF foi capaz de defosforilar SFS previmente fosforilada por SFSQ. Demonstrou-se que SFSF é uma nova proteína fosfatase 2C (PF2C) baseado em sua insensibilidade ao ácido ocadaico, ativação por Fe3+ e inibição por Mg2+, Fe2+ and Mn2+. Ativação de SFS por uma Ca2+-independente quinase e inativação por uma PF2C em citros constituem um novo mecanismo regulando a atividade de SFS em plantas. T

Palavras-chave

proteína fosfatase 2C, sacarose, sacarose fosfato sintase quinase, sacarose fosfato sintase fosfatase.
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