Deciphering <i>S</i>‐methylcysteine biosynthesis in common bean by isotopic tracking with mass spectrometry
Notice bibliographique
Résumé
The suboptimal content of sulfur-containing amino acids methionine and cysteine prevents common bean (Phaseolus vulgaris) from being an excellent source of protein. Nutritional improvements to this significant crop require a better understanding of the biosynthesis of sulfur-containing compounds including the nonproteogenic amino acid S-methylcysteine and the dipeptide γ-glutamyl-S-methylcysteine, which accumulate in seed. In this study, seeds were incubated with isotopically labelled serine, cysteine or methionine and analyzed by reverse phase chromatography-high resolution mass spectrometry to track stable isotopes as they progressed through the sulfur metabolome. We determined that serine and methionine are the sole precursors of free S-methylcysteine in developing seeds, indicating that this compound is likely to be synthesized through the condensation of O-acetylserine and methanethiol. BSAS4;1, a cytosolic β-substituted alanine synthase preferentially expressed in developing seeds, catalyzed the formation of S-methylcysteine in vitro. A higher flux of labelled serine or cysteine was observed in a sequential pathway involving γ-glutamyl-cysteine, homoglutathione and S-methylhomoglutathione, a likely precursor to γ-glutamyl-S-methylcysteine. Preferential incorporation of serine over cysteine supports a subcellular compartmentation of this pathway, likely to be in the chloroplast. The origin of the methyl group in S-methylhomoglutathione was traced to methionine. There was substantial incorporation of carbons from methionine into the β-alanine portion of homoglutathione and S-methylhomoglutathione, suggesting the breakdown of methionine by methionine γ-lyase and conversion of α-ketobutyrate to β-alanine via propanoate metabolism. These findings delineate the biosynthetic pathways of the sulfur metabolome of common bean and provide an insight that will aid future efforts to improve nutritional quality.
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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 ».