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Enregistrement W3016832741 · doi:10.1096/fasebj.2020.34.s1.04932

Elucidation of the Metabolic Pathways of Methylarginines in <i>Saccharomyces cerevisiae</i>

2020· article· en· W3016832741 sur OpenAlexaffabout
Jennifer I. Brown, Jenah Alibhai, Erica Zhu, Fraser Ball, Adam Frankel

Notice bibliographique

RevueThe FASEB Journal · 2020
Typearticle
Langueen
DomaineBiochemistry, Genetics and Molecular Biology
ThématiquePolyamine Metabolism and Applications
Établissements canadiensMcGill UniversityUniversity of British Columbia
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésSaccharomyces cerevisiaeBiochemistryStress granuleCell biologyYeastArginineChemistryHeat shockBiologyHeat shock proteinTranslation (biology)Messenger RNAGeneAmino acid

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

BACKGROUND The methylation of arginine residues in proteins is a ubiquitous post‐translational modification that is predominantly metabolized during protein catabolism. It has been postulated that methylarginines play a functional role in the mammalian stress response due to their presence in stress granules, although this has not been largely explored. Saccharomyces cerevisiae is a suitable model organism to study the role of methylarginines in the eukaryotic stress response due to the high degree of similarity between the yeast and mammalian stress pathways and methyltransferasomes. Free methylarginines need to be tightly regulated because they inhibit the production of nitric oxide, a cell signalling molecule that is crucial in eukaryotic stress responses. Mammals metabolize free methylarginine into citrulline and methylamine by dimethylarginine dimethylaminohydrolase (DDAH) to circumvent nitric oxide synthase inhibition. Conversely, yeast lack classical DDAH activity and therefore cannot counteract this inhibition in the same way. The purpose of this research is to explore how yeast cope with free methylarginine in response to stress. METHODS We applied different stress conditions to yeast cells, including heat shock, osmotic shock, rapamycin treatment, nutrient deprivation, and stationary phase and observed the effect on methylarginine concentration in proteins and in spent culture media. Methylarginine species were quantified using a tandem mass spectrometry assay. To explore possible metabolic pathways of yeast methylarginines, we also monitored the expression levels and subcellular localization of a constitutively expressed autophagy marker GFP‐Atg8, a key component in the formation of the phagophore assembly site, via Western Blot and fluorescence microscopy. We also observed the effect of gene deletions involved in autophagy and the proteasome on methylarginine processing. RESULTS The condition that elicited the most significant change in methylarginine concentration response was stationary phase, a nutrient‐depriving growth condition. Specifically, we observed a substantial release of free methylarginine species into the culture media, accompanied by cleavage of GFP‐Atg8 and localization of GFP‐Atg8 to the vacuole, consistent with functional autophagy. In yeast mutants lacking functional autophagy, we fail to see the expelled free methylarginine species. However, in proteasome‐deficient yeast, methylarginine efflux is still observed. CONCLUSIONS We postulate that autophagy serves as the major metabolic pathway for degradation of methylarginine‐containing proteins in yeast. We predict that methylarginine efflux is a crucial coping mechanism to avoid methylarginine‐mediated cell toxicity due to inhibition of nitric oxide synthesis. This work examines yeast methylarginines under stress for the first time and reveals new effects of methylarginine. This will contribute to the knowledge of how cells respond to stress and impacts what we know about autophagy and amino acid metabolism. Support or Funding Information We thank the Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada (NSERC) for support (RGPIN‐2015–04450 Discovery Grant to A.F., USRA to E.Z., and Alexander Graham Bell CGS‐D to J.I.B.).

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: Expérimental (laboratoire)
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,014
Score d'incertitude au seuil0,153

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

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.

Tête enseignante Opus0,018
Tête enseignante GPT0,236
Écart entre enseignants0,218 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations0
Publié2020
Routes d'admission2
Résumé présentoui

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