The Known, the New, and a Possible Surprise: A Re-Evaluation of the Nucleomorph-Encoded Proteome of Cryptophytes
The Known, the New, and a Possible Surprise: A Re-Evaluation of the Nucleomorph-Encoded Proteome of Cryptophytes
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已知的、新的和可能的惊喜：对隐植物核型编码蛋白质组的重新评估
DOI：
10.1093/gbe/evz109
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发表时间：
2019
影响因子：
3.3
通讯作者：
Maier UG
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Zauner S;Heimerl T;Moog D;Maier UG
核形是从原真核内共生体的细胞核进化而来的小核，包括隐芽植物和绿藻。这些神秘的细胞器存在于其复杂的质体中，并拥有迄今为止研究过的最小和最紧凑的真核基因组。尽管核形态基因组的编码量很小，但相当大比例的编码蛋白(预测的核形态编码蛋白，pNMPs)仍然没有功能注释。我们通过生物信息学工具Phyre2对未知功能的pNMP进行了分析，得到了826个未鉴定的隐芽植物开放阅读框架中的215个pNMP的功能注释。这些新注释的蛋白质被预测参与核形态特有的功能，如染色体的组织和表达，以及核形态编码蛋白的修饰和降解。此外，在重新研究的pNMP中，我们已经在功能上指定了核形态编码的、可能是以质体为靶标的蛋白质。核形周围的细胞质，即周质体内的功能，从鉴定可能是内膜系统相关蛋白同源的pNMPs中浮现出来。对这些蛋白质的功能进行了讨论。
Nucleomorphs are small nuclei that evolved from the nucleus of former eukaryotic endosymbionts of cryptophytes and chlorarachniophytes. These enigmatic organelles reside in their complex plastids and harbor the smallest and most compacted eukaryotic genomes investigated so far. Although the coding capacity of the nucleomorph genomes is small, a significant percentage of the encoded proteins (predicted nucleomorph-encoded proteins, pNMPs) is still not functionally annotated. We have analyzed pNMPs with unknown functions via Phyre2, a bioinformatic tool for prediction and modeling of protein structure, resulting in a functional annotation of 215 pNMPs out of 826 uncharacterized open reading frames of cryptophytes. The newly annotated proteins are predicted to participate in nucleomorph-specific functions such as chromosome organization and expression, as well as in modification and degradation of nucleomorph-encoded proteins. Additionally, we have functionally assigned nucleomorph-encoded, putatively plastid-targeted proteins among the reinvestigated pNMPs. Hints for a putative function in the periplastid compartment, the cytoplasm surrounding the nucleomorphs, emerge from the identification of pNMPs that might be homologs of endomembrane system-related proteins. These proteins are discussed in respect to their putative functions.
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