GC-MSによる炭素同位体分布測定の検証とBrassica napus葉中のトリカルボン酸サイクルの ̄13C代謝フラックス分析への適用【JST・京大機械翻訳】

Dellero, Y.; Berardocco, S.; Berges, C.; Filangi, O.; Bouchereau, A.

プレプリント

J-GLOBAL ID：202202206816111368 整理番号：22P0316978

GC-MSによる炭素同位体分布測定の検証とBrassica napus葉中のトリカルボン酸サイクルの ̄13C代謝フラックス分析への適用【JST・京大機械翻訳】

Validation of carbon isotopologue distribution measurements by GC-MS and application to 13C-metabolic flux analysis of the tricarboxylic acid cycle in Brassica napus leaves

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発行年： 2022年11月02日プレプリントサーバーでの情報更新日： 2022年11月02日
JST資料番号： O7001B 資料種別：プレプリント
記事区分：プレプリント発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

光合成生物における代謝フラックスの推定は,同位体非定常状態での ̄13C-Metabolicフラックス分析の開発により,過去10年間にわたって関心が持たれている重要な挑戦である。このアプローチは植物代謝産物中の炭素アイソトポログ分布の測定に高レベルの精度を必要とする。しかし,この精度はGC-MSの同位体レベルではまだ評価されておらず,これらのフラグメントに基づいて計算された代謝フラックスの不確実性をもたらす。ここでは,いくつかの有機及びアミノ酸に対して予測可能な二項CIDを持つテーラーメイド大腸菌標準抽出物を生産することにより,GC-MSによる植物代謝産物からのCIDsの測定を検証するワークフローを開発した。全体として,著者らのTMS誘導体質量フラグメントの大部分は,これらの標準と植物マトリックス中の天然同位体存在度で検証された。次に,この検証MS法を適用し,Brassica napusの葉ディスクにU-13C-ピルビン酸を組込むことにより,植物TCAサイクルの光/暗調節を調べた。標識の2時間と6時間の間に観察された経路特異的同位体/アイソトポマを利用して,TCAサイクルが光と暗条件下で周期的に操作できることを示した。興味深いことに,この前進環状フラックスモードは,いくつかのミトコンドリア酵素由来の炭素を同化するホスホエノールピルビン酸カルボキシラーゼ(PEPc)フラックスよりも,ピルビン酸対クエン酸およびピルビン酸対リンゴ酸フラックスに対して,ほぼ4倍高い寄与を有した。ミトコンドリアTCAサイクル活性に対する貯蔵クエン酸塩の寄与も,クエン酸塩,グルタミン酸塩およびコハク酸塩における ̄13C濃縮の動力学および光および暗条件下でのクエン酸総量の変化に基づいて質問した。興味深いことに,グリシンとセリンへの光依存性 ̄13C取り込みがあり,ピルビン酸デヒドロゲナーゼ複合体とTCAサイクル酵素からの脱炭酸が活発に再同化され,正味光合成まで5%まで表現できることを示した。【JST・京大機械翻訳】

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代謝と栄養 , 有機化合物の各種分析

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