SwePub
Sök i LIBRIS databas

  Utökad sökning

onr:"swepub:oai:DiVA.org:umu-187369"
 

Sökning: onr:"swepub:oai:DiVA.org:umu-187369" > The phosphorylated ...

  • Zimmermann, Sandra E. (författare)

The phosphorylated pathway of serine biosynthesis links plant growth with nitrogen metabolism

  • Artikel/kapitelEngelska2021

Förlag, utgivningsår, omfång ...

  • 2021-05-26
  • Oxford University Press,2021
  • printrdacarrier

Nummerbeteckningar

  • LIBRIS-ID:oai:DiVA.org:umu-187369
  • https://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:umu:diva-187369URI
  • https://doi.org/10.1093/plphys/kiab167DOI

Kompletterande språkuppgifter

  • Språk:engelska
  • Sammanfattning på:engelska

Ingår i deldatabas

Klassifikation

  • Ämneskategori:ref swepub-contenttype
  • Ämneskategori:art swepub-publicationtype

Anmärkningar

  • Because it is the precursor for various essential cellular components, the amino acid serine is indispensable for every living organism. In plants, serine is synthesized by two major pathways: photorespiration and the phosphorylated pathway of serine biosynthesis (PPSB). However, the importance of these pathways in providing serine for plant development is not fully understood. In this study, we examine the relative contributions of photorespiration and PPSB to providing serine for growth and metabolism in the C3 model plant Arabidopsis thaliana. Our analyses of cell proliferation and elongation reveal that PPSB-derived serine is indispensable for plant growth and its loss cannot be compensated by photorespiratory serine biosynthesis. Using isotope labeling, we show that PPSB-deficiency impairs the synthesis of proteins and purine nucleotides in plants. Furthermore, deficiency in PPSB-mediated serine biosynthesis leads to a strong accumulation of metabolites related to nitrogen metabolism. This result corroborates N-15-isotope labeling in which we observed an increased enrichment in labeled amino acids in PPSB-deficient plants. Expression studies indicate that elevated ammonium uptake and higher glutamine synthetase/glutamine oxoglutarate aminotransferase (GS/GOGAT) activity causes this phenotype. Metabolic analyses further show that elevated nitrogen assimilation and reduced amino acid turnover into proteins and nucleotides are the most likely driving forces for changes in respiratory metabolism and amino acid catabolism in PPSB-deficient plants. Accordingly, we conclude that even though photorespiration generates high amounts of serine in plants, PPSB-derived serine is more important for plant growth and its deficiency triggers the induction of nitrogen assimilation, most likely as an amino acid starvation response.

Ämnesord och genrebeteckningar

Biuppslag (personer, institutioner, konferenser, titlar ...)

  • Benstein, Ruben M.Umeå universitet,Umeå Plant Science Centre (UPSC),Institutionen för fysiologisk botanik,Institute for Plant Sciences, University of Cologne, Germany(Swepub:umu)rube0004 (författare)
  • Flores-Tornero, Maria (författare)
  • Blau, Samira (författare)
  • Anoman, Armand D. (författare)
  • Rosa-Tellez, Sara (författare)
  • Gerlich, Silke C. (författare)
  • Salem, Mohamed A. (författare)
  • Alseekh, Saleh (författare)
  • Kopriva, Stanislav (författare)
  • Wewer, Vera (författare)
  • Flügge, Ulf-Ingo (författare)
  • Jacoby, Richard P. (författare)
  • Fernie, Alisdair R. (författare)
  • Giavalisco, Patrick (författare)
  • Ros, Roc (författare)
  • Krueger, Stephan (författare)
  • Umeå universitetUmeå Plant Science Centre (UPSC) (creator_code:org_t)

Sammanhörande titlar

  • Ingår i:Plant Physiology: Oxford University Press186:3, s. 1487-15060032-08891532-2548

Internetlänk

Hitta via bibliotek

Till lärosätets databas

Kungliga biblioteket hanterar dina personuppgifter i enlighet med EU:s dataskyddsförordning (2018), GDPR. Läs mer om hur det funkar här.
Så här hanterar KB dina uppgifter vid användning av denna tjänst.

 
pil uppåt Stäng

Kopiera och spara länken för att återkomma till aktuell vy