Production of cecropin A antimicrobial peptide in rice seed endosperm
Bundó Barberà, Mireia (Centre de Recerca en Agrigenòmica)
Montesinos Barreda, Laura (Universitat de Girona. Institut de Tecnologia Agroalimentària)
Izquierdo, Esther (Institut National de la Recherche Agronomique (França))
Campo, Sonia (Centre de Recerca en Agrigenòmica)
Mieulet, Delphine (Centre de coopération internationale en recherche agronomique pour le développement)
Guiderdoni, Emmanuel (Centre de coopération internationale en recherche agronomique pour le développement)
Rossignol, Michel (Institut National de la Recherche Agronomique (França))
Badosa Romañó, Esther (Universitat de Girona. Institut de Tecnologia Agroalimentària)
Montesinos Seguí, Emilio (Universitat de Girona. Institut de Tecnologia Agroalimentària)
San Segundo, Blanca (Centre de Recerca en Agrigenòmica)
Coca López, María (Centre de Recerca en Agrigenòmica)

Data:	2014
Resum:	Background: Cecropin A is a natural antimicrobial peptide that exhibits rapid, potent and long-lasting lytic activity against a broad spectrum of pathogens, thus having great biotechnological potential. Here, we report a system for producing bioactive cecropin A in rice seeds. - Results: transgenic rice plants expressing a codon-optimized synthetic cecropin A gene drived by an endosperm-specific promoter, either the glutelin B1 or glutelin B4 promoter, were generated. The signal peptide sequence from either the glutelin B1 or the glutelin B4 were N-terminally fused to the coding sequence of the cecropin A. We also studied whether the presence of the KDEL endoplasmic reticulum retention signal at the C-terminal has an effect on cecropin A subcellular localization and accumulation. The transgenic rice plants showed stable transgene integration and inheritance. We show that cecropin A accumulates in protein storage bodies in the rice endosperm, particularly in type II protein bodies, supporting that the glutelin N-terminal signal peptides play a crucial role in directing the cecropin A to this organelle, independently of being tagged with the KDEL endoplasmic reticulum retention signal. The production of cecropin A in transgenic rice seeds did not affect seed viability or seedling growth. Furthermore, transgenic cecropin A seeds exhibited resistance to infection by fungal and bacterial pathogens (Fusarium verticillioides and Dickeya dadantii, respectively) indicating that the in planta-produced cecropin A is biologically active. - Conclusions: rice seeds can sustain bioactive cecropin A production and accumulation in protein bodies. The system might benefit the production of this antimicrobial agent for subsequent applications in crop protection and food preservation.
Ajuts:	Ministerio de Ciencia e Innovación EUI2008-03769 Ministerio de Ciencia e Innovación EUI2008-03572 Ministerio de Ciencia e Innovación CSD2007-00036 Agència de Gestió d'Ajuts Universitaris i de Recerca 2008-SGR-812 Agència de Gestió d'Ajuts Universitaris i de Recerca SGR-09626
Drets:	Aquest document està subjecte a una llicència d'ús Creative Commons. Es permet la reproducció total o parcial, la distribució, la comunicació pública de l'obra i la creació d'obres derivades, fins i tot amb finalitats comercials, sempre i quan es reconegui l'autoria de l'obra original.
Llengua:	Anglès
Document:	Article ; recerca ; Versió publicada
Matèria:	Rice ; Antimicrobial peptides ; Cecropin A ; Endosperm ; Protein bodies ; Pathogen resistance ; Fusarium verticillioides ; Dickeya dadantii ; Oryza sativa
Publicat a:	BMC plant biology, Vol. 14 (April 2014) , art 102, ISSN 1471-2229

DOI: 10.1186/1471-2229-14-102
PMID: 24755305

13 p, 4.1 MB

El registre apareix a les col·leccions:
Documents de recerca > Documents dels grups de recerca de la UAB > Centres i grups de recerca (producció científica) > Ciències > CRAG (Centre de Recerca en Agrigenòmica)
Articles > Articles de recerca
Articles > Articles publicats