Selective Usage of Isozymes for Stress Response.
Selective Usage of Isozymes for Stress Response.
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选择性使用同工酶进行应激反应。
DOI：
10.1021/acschembio.8b00767
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发表时间：
2018
影响因子：
4
通讯作者：
Lin,Hening
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Zhang,Yugang;Lin,Zhewang;Wang,Miao;Lin,Hening
同工酶是具有相似序列的酶，其在给定物种中催化相同反应。在酿酒酵母中，大多数同工酶在正常生长条件下具有高表达水平的主要同工酶和低表达的次要同工酶。在蛋白质组学研究中，旨在确定由雷帕霉素调节的酵母蛋白质，我们发现了一个有趣的现象，即，对于几种代谢酶，主要同工酶下调，而次要同工酶上调。通过酶学和生物化学研究，我们证明了雷帕霉素上调的烯醇化酶同工酶（ENO1）有利于胚胎发育，雷帕霉素上调的乙醇脱氢酶同工酶（ALD 4）促进NAD+还原为NADH（而不是NADP+还原为NADPH）。酵母中的基因缺失研究表明，ENO1和ALD 4对于酵母在不利的生长条件下的存活是重要的。因此，我们的研究突出了细胞在不同条件下的不同代谢需求，以及自然界如何选择不同的同工酶来适应代谢需求。
Isozymes are enzymes with similar sequences that catalyze the same reaction in a given species. InSaccharomyces cerevisiae, most isozymes have major isoforms with high expression levels and minor isoforms with little expression under normal growth conditions. In a proteomic study aimed at identifying yeast protein regulated by rapamycin, we found an interesting phenomenon, that, for several metabolic enzymes, the major isozymes are downregulated while the minor isozymes are upregulated. Through enzymological and biochemical studies, we demonstrate that a rapamycin-upregulated enolase isozyme (ENO1) favors gluconeogenesis and a rapamycin-upregulated alcohol dehydrogenase isozyme (ALD4) promotes the reduction of NAD+to NADH (instead of NADP+to NADPH). Gene deletion study in yeast showed that the ENO1 and ALD4 are important for yeast survival under less-favorable growth conditions. Therefore, our study highlights the different metabolic needs of cells under different conditions and how nature chooses different isozymes to fit the metabolic needs.
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