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J-GLOBAL ID：202002236975801782   整理番号：20A0142306

ミトコンドリアエネルギー代謝の酸化還元仲介Kick開始は資源効率の良い種子発芽を駆動する【JST・京大機械翻訳】

Redox-mediated kick-start of mitochondrial energy metabolism drives resource-efficient seed germination

著者 (23件)： Nietzel Thomas (Institute of Plant Biology and Biotechnology, University of Muenster, D-48143 Muenster, Germany) ,  Mostertz Jorg (Competence Center Functional Genomics, University of Greifswald, D-17489 Greifswald, Germany) ,  Ruberti Cristina (Institute of Plant Biology and Biotechnology, University of Muenster, D-48143 Muenster, Germany) ,  Nee Guillaume (Institute of Plant Biology and Biotechnology, University of Muenster, D-48143 Muenster, Germany) ,  Fuchs Philippe (Institute of Plant Biology and Biotechnology, University of Muenster, D-48143 Muenster, Germany) ,  Fuchs Philippe (Institute of Crop Science and Resource Conservation, University of Bonn, D-53113 Bonn, Germany) ,  Wagner Stephan (Institute of Plant Biology and Biotechnology, University of Muenster, D-48143 Muenster, Germany) ,  Wagner Stephan (Max Planck Institute for Plant Breeding Research, D-50829 Cologne, Germany) ,  Moseler Anna (Institute of Crop Science and Resource Conservation, University of Bonn, D-53113 Bonn, Germany) ,  Moseler Anna (Faculte des Sciences et Technologies, UMR 1136 Interactions Arbres/Microorganismes, Universite de Lorraine, F-54506 Vandoeuvre-les-Nancy, France) ,  Mueller-Schuessele Stefanie J. (Institute of Crop Science and Resource Conservation, University of Bonn, D-53113 Bonn, Germany) ,  Benamar Abdelilah (Institut de Recherche en Horticulture et Semences, Universite d’Angers, UMR 1345, F-49071 Beaucouze Cedex, France) ,  Poschet Gernot (Centre for Organismal Studies Heidelberg, Heidelberg University, D-69120 Heidelberg, Germany) ,  Buettner Michael (Centre for Organismal Studies Heidelberg, Heidelberg University, D-69120 Heidelberg, Germany) ,  Moller Ian Max (Department of Molecular Biology and Genetics, Aarhus University, DK-4200 Slagelse, Denmark) ,  Lillig Christopher H. (Institute for Medical Biochemistry and Molecular Biology, University Medicine Greifswald, D-17489 Greifswald, Germany) ,  Macherel David (Institut de Recherche en Horticulture et Semences, Universite d’Angers, UMR 1345, F-49071 Beaucouze Cedex, France) ,  Wirtz Markus (Centre for Organismal Studies Heidelberg, Heidelberg University, D-69120 Heidelberg, Germany) ,  Hell Ruediger (Centre for Organismal Studies Heidelberg, Heidelberg University, D-69120 Heidelberg, Germany) ,  Finkemeier Iris (Institute of Plant Biology and Biotechnology, University of Muenster, D-48143 Muenster, Germany) ,  Meyer Andreas J. (Institute of Crop Science and Resource Conservation, University of Bonn, D-53113 Bonn, Germany) ,  Hochgraefe Falko (Competence Center Functional Genomics, University of Greifswald, D-17489 Greifswald, Germany) ,  Schwarzlaender Markus (Institute of Plant Biology and Biotechnology, University of Muenster, D-48143 Muenster, Germany)
資料名： Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America  (Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America)
巻： 117  号： 1  ページ： 741-751  発行年： 2020年 
JST資料番号： D0387A  ISSN： 0027-8424  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 種子は静止状態で遠く発達した植物胚を保存する。種子代謝は貯蔵された資源に依存し,外部条件が好ましい時に発芽を駆動するために再活性化される。静止期から再活性化への切り替えが細胞生理学的遷移の顕著な事例を提供するので,著者らは吸収におけるArabidopsis種子のエネルギーと酸化還元代謝における最も早い事象を研究した。無傷種子における蛍光蛋白質バイオセンシングを開発することにより,ATP蓄積と数分以内の酸素取り込みを観察し,ミトコンドリア呼吸の急速な活性化を示し,ミトコンドリアマトリックスにおける酸化からより還元的なチオール酸化還元環境への急激な遷移と一致した。個々の操作蛋白質チオールスイッチを同定するために,著者らはオーガロにおける代謝休止の速い放出を捕捉し,定量的ヨードアセチルタンデム質量タグ(ヨードTMT)に基づくチオール酸化還元プロテオミクスを考案した。全てのCysペプチドにわたるレドックス状態は,27.1%から13.0%酸化チオールへの還元に向かってシフトした。多数のCysペプチド(412)が酸化還元され,呼吸鎖及びトリカルボン酸(TCA)サイクルの各酵素段階を含むミトコンドリアエネルギー代謝の中心経路を示した。グルタチオンレダクターゼ2,NADPH-チオレドキシン還元酵素a/b,及びチオレドキシン-o1の活性部位Cysペプチドは最も強い応答を示した。これらのレドックス蛋白質を欠いている種子の発芽は,著しく強化された呼吸および脱調節されたTCAサイクル動力学と関連しており,エネルギー代謝の資源効率の低下を示唆している。老化種子の発芽は強く損なわれた。効率的な発芽を駆動するために,ミトコンドリアによるエネルギー貯蔵の最適使用に必要なチオール酸化還元スイッチの全体的な操作を同定した。Copyright 2020 The Author(s). Published by PNAS. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： チオレドキシン ,  老化 ,  バイオセンサ ,  *エネルギー代謝 ,  プロテオミクス ,  Arabidopsis ,  *ミトコンドリア ,  酸素 ,  *酸化還元反応 ,  活性部位 ,  ペプチド ,  チオール ,  クエン酸サイクル ,  *酸化 ,  細胞生理

著者キーワード (5件)： 酸化還元調節 ,  in vivoバイオセンシング ,  酸化還元プロテオミクス ,  ミトコンドリア ,  種子発芽

分類 (1件)： 細胞構成体の機能  (EF03060C)

タイトルに関連する用語 (6件)： ミトコンドリア ,  エネルギー代謝 ,  酸化還元 ,  仲介 ,  資源効率 ,  種子発芽