Plant Process and Function

fa گلوتاتیون -Sترانسفرازها و عملکرد آن‌ها به‌عنوان یک ابرخانواده پروتئینی در گیاهان Glutathione-S transferases and their function as a protein superfamily in plants سایر موارد others گزارش مورد case report گلوتاتیون S-ترانسفراز (GST) از بزرگترین خانواده‌های پروتئینی چند ژنی است که در تمام گونه‌های گیاهی‌ و سایر موجودات زنده حضور دارند. تاکنون برای GSTsها که در شرایط تنش و محرک‌های درونی و بیرونی بسیار القاپذیر هستند، نقش‌های متعددی در گیاهان از جمله دخالت در متابولیسم ثانویه، ‌رشدونمو، از طریق فعالیت آنتی‌اکسیدانی مقابله با تنش‌های محیطی مانند خشکی، حرارت بالا، شوری و همچنین سم‌زدایی علف‌کش‌ها شناخته شده است. این آنزیم‌ها با اتصال گلوتاتیون به انواع سوبستراها مانند اندوبیوتیک‌ها و زنوبیوتیک‌ها منجر به سم‌زدایی سلولی می‌شوند. اغلب GSTها آنزیم‌های محلول سیتوپلاسمی بوده ولی ایزوفرم‌های میتوکندریایی و میکروزومال هم در گیاهان و حیوانات شناخته شده‌اند. در این مقاله بخشی از مهمترین یافته‌های اخیر درباره تکامل GST، فراوانی و ویژگی‌های ساختاری با تأکید بر نقش‌های آن‌ها در گیاهان ارائه می‌شود. همچنین به جدیدترین کاربردهای این خانواده پروتئینی در بیوتکنولوژی و محیطزیست اشاره خواهد شد. Glutathione s transferase (GST) is one of the largest protein and multigene families present in all plant species and other living organisms. With respect to these proteins, which are highly ‌inducible to stress and internal and external stimuli, several functions in plants have been identified, including implication in secondary metabolism, growth and development, detoxification of herbicides, as well as coping with environmental stresses such as drought, heat, and salinity through antioxidant activity. These enzymes lead to cell detoxification by binding glutathione to a variety of substrates such as endobiotics and xenobiotics. Most GSTs are cytoplasmic soluble enzymes, but mitochondrial and microsomal isoforms are also have been known in plants and animals. This article presents some of the most important recent findings on the evolution of GST, its frequency and structural features, with an emphasis on their role in plants. Also, the latest applications of this family of proteins in environmental biotechnology will be mentioned. آنتی‌اکسیدان, بیوتکنولوژی, رشد‌و‌نمو, سم‌زدایی, گلوتاتیون S ترانسفراز, متابولیسم ثانویه Antioxidant, Biotechnology, Detoxification, Glutathione S-transferase, Growth and development, Secondary metabolism 23 36 http://jispp.iut.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-78-5&slc_lang=fa&sid=1 Maryam Shahbazi مریم شهبازی maryam.shahbazi@gau.ac.ir 0000-0001-5607-8710 Yes Department of Environment, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources گروه محیط زیست، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان Amin Karami امین کرمی hirad67@gmail.com 0000-0003-3701-3932 No Department of Plant Biology, Faculty of Biology, University of Tehran گروه زیست شناسی گیاهی، دانشکده زیست شناسی دانشگاه تهران Mohammad Saeed Pazirandeh محمدسعید پذیرنده mspazir@gmail.com 0000-0001-8628-446X No Department of Biology, Faculty of Basic Sciences, Bu Ali Sina University, Hamedan گروه زیست شناسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران Zahra Sadat Shobbar زهرا سادات شبر shobbarz@yahoo.com 0000-0002-7011-5415 No Systems Biology, Agricultural Biotechnology Research Institute, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AERRO) گروه زیست شناسی سامانه‌ها، پژوهشگاه بیوتکنولوژی کشاورزی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی (AERRO)