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J-GLOBAL ID：201902263424146274   整理番号：19A1452030

定量的in vivoホスホプロテオミクスはバイオ燃料モデル生物Chlamydomonas reinhardtiiにおける窒素飢餓と回復中の可逆的シグナル伝達過程を明らかにする【JST・京大機械翻訳】

Quantitative in vivo phosphoproteomics reveals reversible signaling processes during nitrogen starvation and recovery in the biofuel model organism Chlamydomonas reinhardtii

資料名： Biotechnology for Biofuels (Web)  (Biotechnology for Biofuels (Web))
巻： 10  号： 1  ページ： 280  発行年： 2017年 
JST資料番号： U7022A  ISSN： 1754-6834  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 窒素欠乏と補充は,可逆的澱粉と脂質蓄積を含む緑藻Chlamydomonas reinhardtiiにおける生理学的および分子レベルで大きな変化を誘導する。ストレスシグナルの認識と順応は一過性の蛋白質リン酸化を含む。本研究は,窒素枯渇及び回復成長期におけるC.reinhardtiiの適応及び脂質蓄積に及ぼすその影響に関する最初の実験的リン蛋白質データセットを提供することを目的とした。この動的過程に関与するシグナル伝達経路を解読するために,窒素欠乏及び回収試料について無標識in vivoショットガンホスホプロテオミクス分析を適用した。732のリン蛋白質に属する1227のホスホペプチドを同定し,定量した。470のホスホペプチドは実験装置を通して有意な変化を示した。多変量統計は,ホスホプロテオームの可逆的リン酸化過程と時間/条件依存性動的再配列を明らかにした。特異的に調節されたりん蛋白質の蛋白質-蛋白質相互作用分析は,翻訳,光合成,プロテオミクスおよび代謝活性の協調における中心的なプレーヤーとして,DYRKPおよびAtGRIK1オーソログのような蛋白質キナーゼおよびホスファターゼを同定した。RPS6,Atg13,およびNNK1蛋白質のリン酸化は,窒素欠乏下でのTOR経路の特異的調節に向かっている。いくつかの真核生物開始因子蛋白質(EIF)の異なるリン酸化パターンは,蛋白質翻訳とターンオーバーに関する主要な制御を示唆する。本研究は,窒素アベイラビリティに対するChlamydomonas応答に対して得られた最初のホスホプロテオミクスデータセットを提供し,多因子シグナル伝達経路と生物燃料生産に対するそれらの調節機能を明らかにした。実験装置の再現性は,プロテオミクスおよびメタボロミクスデータセットとの直接比較を可能にし,したがって,種々の窒素レベルに対するChlamydomonas順化の現在のモデルを精密化する。生理学的,プロテオミクス,メタボロミクスおよびホスホプロテオミクスデータの統合により,Nアベイラビリティへの順応の3つの相が明らかになった。(i)葉緑体構造が保存され,(ii)細胞自食作用と脂質蓄積と結合した葉緑体分解,および最終的に窒素補充後の葉緑体再生と細胞成長活性化が続いて,急速な応答が澱粉蓄積とエネルギー代謝を誘発する。色素体発生は,細胞機構を窒素アベイラビリティストレスに協調させるために,一次代謝とエネルギーストレスシグナル伝達とさらに相互接続されるように思われる。Copyright 2019 The Author(s) All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： オートファジー ,  *生物燃料 ,  リン酸化 ,  細胞増殖 ,  *Chlamydomonas ,  光合成 ,  *細胞情報伝達 ,  *プロテオミクス ,  *Chlamydomonas reinhardtii ,  *窒素 ,  葉緑体 ,  澱粉
準シソーラス用語： メタボロミクス ,  窒素欠乏 ,  *ホスホプロテオミクス , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (10件)： Chlamydomonas reinhardtii ,  窒素欠乏 ,  窒素回収 ,  ホスホプロテオミクス ,  システムレベルの解析 ,  葉緑体 ,  蛋白質翻訳調節 ,  TOR ,  AMPK ,  植物システム生物学

分類 (2件)： 生物燃料及び廃棄物燃料  (LB02020Y) ,  微生物代謝産物の生産  (FK03020A)

引用文献 (115件)：

• Renew Sust Energ Rev; Microalgae for biodiesel production and other applications: a review; TM Mata, AA Martins, NS Caetano; 14; 1; 2010; 217-232; 10.1016/j.rser.2009.07.020; citation_id=CR1
• Nature; Exploiting diversity and synthetic biology for the production of algal biofuels; DR Georgianna, SP Mayfield; 488; 7411; 2012; 329-335; 10.1038/nature11479; citation_id=CR2
• Plant J; Microalgal triacylglycerols as feedstocks for biofuel production: perspectives and advances; Q Hu, M Sommerfeld, E Jarvis, M Ghirardi, M Posewitz, M Seibert, A Darzins; 54; 4; 2008; 621-639; 10.1111/j.1365-313X.2008.03492.x; citation_id=CR3
• Prog Lipid Res; Lipids and lipid metabolism in eukaryotic algae; IA Guschina, JL Harwood; 45; 2; 2006; 160-186; 10.1016/j.plipres.2006.01.001; citation_id=CR4
• J Proteomics; Green systems biology-from single genomes, proteomes and metabolomes to ecosystems research and biotechnology; W Weckwerth; 75; 1; 2011; 284-305; 10.1016/j.jprot.2011.07.010; citation_id=CR5

タイトルに関連する用語 (9件)： 定量 ,  ホスホプロテオミクス ,  バイオ燃料 ,  モデル ,  生物 ,  Chlamydomonas ,  窒素飢餓 ,  回復 ,  シグナル