The BADC and BCCP subunits of chloroplast acetyl-CoA carboxylase sense the pH changes of the light–dark cycle
The BADC and BCCP subunits of chloroplast acetyl-CoA carboxylase sense the pH changes of the light–dark cycle
复制标题
叶绿体乙酰辅酶 A 羧化酶的 BADC 和 BCCP 亚基感知光暗循环的 pH 变化
DOI：
10.1074/jbc.ra120.012877
复制
发表时间：
2020
影响因子：
4.8
通讯作者：
Van Doren, Steven R.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Ye, Yajin;Fulcher, Yan G.;Sliman, David J.;Day, Mizani T.;Schroeder, Mark J.;Koppisetti, Rama K.;Bates, Philip D.;Thelen, Jay J.;Van Doren, Steven R.
乙酰辅酶A羧化酶（acetyl-CoA carboxylase，ACCase）催化脂肪酸的从头合成。叶绿体中的多亚基ACCase在光适应时通过向pH 8的转变而被激活，并且在暗适应时通过向pH 7的转变而被抑制。在这里，滴定与纯化的ACCase生物素附着结构域（BADC）和生物素羧基载体蛋白（BCCP）亚基从拟南芥表明，他们可以胜任和独立地结合生物素羧化酶（BC），但不同的pH值变化的反应代表那些在质体基质在光照或黑暗条件下。在pH 7的磷酸盐缓冲液中，BADC 1和BADC 2在对BC的亲和力上优于BCCP 1和BCCP 2。然而，在pH 8的KCl溶液中，BCCP 1和BCCP 2对BC的亲和力比BADC 1高10倍以上。BC对BCCP和BADC伴侣的偏好的pH调节变化表明它们有助于异聚体ACC酶的光依赖性调节。使用NMR光谱，我们发现的证据增加的内在障碍的BDC和BCCP亚基在pH 7。我们认为，这种内在的障碍可能会促进快速协会与BC通过“飞投机制”。我们推测pH对BADC和BCCP亚基的影响在夜间减弱ACCase活性，在白天增强ACCase活性。与这一假设相一致的是，生长在光暗循环中的拟南芥badc 1 badc 3突变株在种子中合成了更多的脂肪酸。总之，我们的研究结果提供了证据表明，BADC和BCCP亚基作为pH传感器的功能所需的光依赖性开关的异聚体ACC酶活性。
Acetyl-CoA carboxylase (ACCase) catalyzes the first committed step in thede novosynthesis of fatty acids. The multisubunit ACCase in the chloroplast is activated by a shift to pH 8 upon light adaptation and is inhibited by a shift to pH 7 upon dark adaptation. Here, titrations with the purified ACCase biotin attachment domain-containing (BADC) and biotin carboxyl carrier protein (BCCP) subunits fromArabidopsisindicated that they can competently and independently bind biotin carboxylase (BC) but differ in responses to pH changes representing those in the plastid stroma during light or dark conditions. At pH 7 in phosphate buffer, BADC1 and BADC2 gain an advantage over BCCP1 and BCCP2 in affinity for BC. At pH 8 in KCl solution, however, BCCP1 and BCCP2 had more than 10-fold higher affinity for BC than did BADC1. The pH-modulated shifts in BC preferences for BCCP and BADC partners suggest they contribute to light-dependent regulation of heteromeric ACCase. Using NMR spectroscopy, we found evidence for increased intrinsic disorder of the BADC and BCCP subunits at pH 7. We propose that this intrinsic disorder potentially promotes fast association with BC through a “fly-casting mechanism.” We hypothesize that the pH effects on the BADC and BCCP subunits attenuate ACCase activity by night and enhance it by day. Consistent with this hypothesis,Arabidopsis badc1 badc3mutant lines grown in a light–dark cycle synthesized more fatty acids in their seeds. In summary, our findings provide evidence that the BADC and BCCP subunits function as pH sensors required for light-dependent switching of heteromeric ACCase activity.
登录
查看更多内容
影响因子：
7.4
作者：
Chen, Mingjie;Mooney, Brian P.;Thelen, Jay J.
通讯作者：
Thelen, Jay J.
通过 NMR 光谱的主成分分析进行酶状态的亲和力和比较，使用 TREND 软件自动进行。
影响因子：
--
作者：
Jia Xu;S. V. Van Doren
通讯作者：
S. V. Van Doren
菠菜叶绿体中乙酰辅酶 A 羧化酶和乙酰辅酶 A 合成酶的调控
DOI：
10.1515/znc-1984-3-412
发表时间：
1984
期刊：
Zeitschrift für Naturforschung C
影响因子：
--
作者：
A. Sauer;K. Heise
通讯作者：
K. Heise
DOI：
10.1016/0005-2728(75)90041-9
发表时间：
1975-08
期刊：
Biochimica et biophysica acta
影响因子：
--
作者：
Karl Werdan;Hans W. Heldt;Mirjana Milovancev
通讯作者：
Karl Werdan;Hans W. Heldt;Mirjana Milovancev
AOAC 2009.01 使用基于官方酶-HPLC 方法的改良方法测定加工食品中难消化低聚糖含量的准确性
DOI：
--
发表时间：
2014
期刊：
影响因子：
--
作者：
岩本綾香;古瀬充宏;山崎いづみ;安尾しのぶ;田辺賢一，中村禎子，大曲勝久，奥 恒行
通讯作者：
田辺賢一，中村禎子，大曲勝久，奥 恒行