Respiratory and C4-photosynthetic NAD-malic enzyme coexist in bundle sheath cell mitochondria and evolved via association of differentially adapted subunits
Notice bibliographique
Résumé
In plant mitochondria, nicotinamide adenine dinucleotide-malic enzyme (NAD-ME) has a housekeeping function in malate respiration. In different plant lineages, NAD-ME was independently co-opted in C4 photosynthesis. In the C4 Cleome species, Gynandropsis gynandra and Cleome angustifolia, all NAD-ME genes (NAD-MEα, NAD-MEβ1, and NAD-MEβ2) were affected by C4 evolution and are expressed at higher levels than their orthologs in the C3 species Tarenaya hassleriana. In T. hassleriana, the NAD-ME housekeeping function is performed by two heteromers, NAD-MEα/β1 and NAD-MEα/β2, with similar biochemical properties. In both C4 species, this role is restricted to NAD-MEα/β2. In the C4 species, NAD-MEα/β1 is exclusively present in the leaves, where it accounts for most of the enzymatic activity. Gynandropsis gynandra NAD-MEα/β1 (GgNAD-MEα/β1) exhibits high catalytic efficiency and is differentially activated by the C4 intermediate aspartate, confirming its role as the C4-decarboxylase. During C4 evolution, NAD-MEβ1 lost its catalytic activity; its contribution to the enzymatic activity results from a stabilizing effect on the associated α-subunit and the acquisition of regulatory properties. We conclude that in bundle sheath cell mitochondria of C4 species, the functions of NAD-ME as C4 photosynthetic decarboxylase and as a housekeeping enzyme coexist and are performed by isoforms that combine the same α-subunit with differentially adapted β-subunits.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| 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 |
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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 tête enseignante, 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 ».