The Role of Cysteine Residues in Redox Regulation and Protein Stability of Arabidopsis thaliana Starch Synthase 1
Notice bibliographique
Résumé
Starch biosynthesis in Arabidopsis thaliana is strictly regulated. In leaf extracts, starch synthase 1 (AtSS1) responds to the redox potential within a physiologically relevant range. This study presents data testing two main hypotheses: 1) that specific thiol-disulfide exchange in AtSS1 influences its catalytic function 2) that each conserved Cys residue has an impact on AtSS1 catalysis. Recombinant AtSS1 versions carrying combinations of cysteine-to-serine substitutions were generated and characterized in vitro. The results demonstrate that AtSS1 is activated and deactivated by the physiological redox transmitters thioredoxin f1 (Trxf1), thioredoxin m4 (Trxm4) and the bifunctional NADPH-dependent thioredoxin reductase C (NTRC). AtSS1 displayed an activity change within the physiologically relevant redox range, with a midpoint potential equal to -306 mV, suggesting that AtSS1 is in the reduced and active form during the day with active photosynthesis. Cys164 and Cys545 were the key cysteine residues involved in regulatory disulfide formation upon oxidation. A C164S_C545S double mutant had considerably decreased redox sensitivity as compared to wild type AtSS1 (30% vs 77%). Michaelis-Menten kinetics and molecular modeling suggest that both cysteines play important roles in enzyme catalysis, namely, Cys545 is involved in ADP-glucose binding and Cys164 is involved in acceptor binding. All the other single mutants had essentially complete redox sensitivity (98-99%). In addition of being part of a redox directed activity "light switch", reactivation tests and low heterologous expression levels indicate that specific cysteine residues might play additional roles. Specifically, Cys265 in combination with Cys164 can be involved in proper protein folding or/and stabilization of translated protein prior to its transport into the plastid. Cys442 can play an important role in enzyme stability upon oxidation. The physiological and phylogenetic relevance of these findings is discussed.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».