• 文献检索
  • 文档翻译
  • 深度研究
  • 学术资讯
  • Suppr Zotero 插件Zotero 插件
  • 邀请有礼
  • 套餐&价格
  • 历史记录
应用&插件
Suppr Zotero 插件Zotero 插件浏览器插件Mac 客户端Windows 客户端微信小程序
定价
高级版会员购买积分包购买API积分包
服务
文献检索文档翻译深度研究API 文档MCP 服务
关于我们
关于 Suppr公司介绍联系我们用户协议隐私条款
关注我们

Suppr 超能文献

核心技术专利:CN118964589B侵权必究
粤ICP备2023148730 号-1Suppr @ 2026

文献检索

告别复杂PubMed语法,用中文像聊天一样搜索,搜遍4000万医学文献。AI智能推荐,让科研检索更轻松。

立即免费搜索

文件翻译

保留排版,准确专业,支持PDF/Word/PPT等文件格式,支持 12+语言互译。

免费翻译文档

深度研究

AI帮你快速写综述,25分钟生成高质量综述,智能提取关键信息,辅助科研写作。

立即免费体验

硅藻固碳细胞器的蛋白质蓝图。

A protein blueprint of the diatom CO-fixing organelle.

机构信息

Department of Biology, University of York, York YO10 5DD, UK; Centre for Novel Agricultural Products, Department of Biology, University of York, York YO10 5DD, UK.

Biozentrum, University of Basel, Spitalstrasse 41, 4056 Basel, Switzerland.

出版信息

Cell. 2024 Oct 17;187(21):5935-5950.e18. doi: 10.1016/j.cell.2024.09.025. Epub 2024 Oct 4.

DOI:10.1016/j.cell.2024.09.025
PMID:39368476
Abstract

Diatoms are central to the global carbon cycle. At the heart of diatom carbon fixation is an overlooked organelle called the pyrenoid, where concentrated CO is delivered to densely packed Rubisco. Diatom pyrenoids fix approximately one-fifth of global CO, but the protein composition of this organelle is largely unknown. Using fluorescence protein tagging and affinity purification-mass spectrometry, we generate a high-confidence spatially defined protein-protein interaction network for the diatom pyrenoid. Within our pyrenoid interaction network are 10 proteins with previously unknown functions. We show that six of these form a shell that encapsulates the Rubisco matrix and is critical for pyrenoid structural integrity, shape, and function. Although not conserved at a sequence or structural level, the diatom pyrenoid shares some architectural similarities to prokaryotic carboxysomes. Collectively, our results support the convergent evolution of pyrenoids across the two main plastid lineages and uncover a major structural and functional component of global CO fixation.

摘要

硅藻在全球碳循环中起着核心作用。硅藻碳固定的核心是一个被忽视的细胞器,称为淀粉核,在这里浓缩的 CO 被输送到密集排列的 Rubisco。硅藻淀粉核固定了全球约五分之一的 CO,但这个细胞器的蛋白质组成在很大程度上是未知的。使用荧光蛋白标记和亲和纯化-质谱法,我们生成了硅藻淀粉核的高可信度空间定义的蛋白质-蛋白质相互作用网络。在我们的淀粉核相互作用网络中,有 10 种具有先前未知功能的蛋白质。我们表明,其中 6 种形成了一个壳,包裹着 Rubisco 基质,对于淀粉核的结构完整性、形状和功能至关重要。虽然在序列或结构水平上没有保守性,但硅藻淀粉核与原核羧化体在结构上有一些相似之处。总的来说,我们的结果支持了淀粉核在两个主要质体谱系中的趋同进化,并揭示了全球 CO 固定的一个主要结构和功能组成部分。

相似文献

1
A protein blueprint of the diatom CO-fixing organelle.硅藻固碳细胞器的蛋白质蓝图。
Cell. 2024 Oct 17;187(21):5935-5950.e18. doi: 10.1016/j.cell.2024.09.025. Epub 2024 Oct 4.
2
Diatom pyrenoids are encased in a protein shell that enables efficient CO fixation.硅藻蛋白核被包裹在一个蛋白质壳中,这使得 CO2 的固定效率更高。
Cell. 2024 Oct 17;187(21):5919-5934.e19. doi: 10.1016/j.cell.2024.09.013. Epub 2024 Oct 1.
3
A repeat protein links Rubisco to form the eukaryotic carbon-concentrating organelle.一种重复蛋白将核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶连接起来,形成真核生物的碳浓缩细胞器。
Proc Natl Acad Sci U S A. 2016 May 24;113(21):5958-63. doi: 10.1073/pnas.1522866113. Epub 2016 May 10.
4
Thylakoid luminal θ-carbonic anhydrase critical for growth and photosynthesis in the marine diatom Phaeodactylum tricornutum.类囊体腔θ-碳酸酐酶对海洋硅藻三角褐指藻的生长和光合作用至关重要。
Proc Natl Acad Sci U S A. 2016 Aug 30;113(35):9828-33. doi: 10.1073/pnas.1603112113. Epub 2016 Aug 16.
5
The pyrenoid: the eukaryotic CO2-concentrating organelle.淀粉核:真核生物的 CO2 浓缩细胞器。
Plant Cell. 2023 Sep 1;35(9):3236-3259. doi: 10.1093/plcell/koad157.
6
The potential for co-evolution of CO2-concentrating mechanisms and Rubisco in diatoms.硅藻中二氧化碳浓缩机制与 Rubisco 协同进化的潜力。
J Exp Bot. 2017 Jun 1;68(14):3751-3762. doi: 10.1093/jxb/erx130.
7
Pyrenoids: CO-fixing phase separated liquid organelles.淀粉核:CO2 固定相分离的液体细胞器。
Biochim Biophys Acta Mol Cell Res. 2021 Apr;1868(5):118949. doi: 10.1016/j.bbamcr.2021.118949. Epub 2021 Jan 7.
8
Pyrenoid proteomics reveals independent evolution of the CO-concentrating organelle in chlorarachniophytes.淀粉核蛋白质组学揭示了甲藻中共质体在 CO2 浓缩细胞器中的独立进化。
Proc Natl Acad Sci U S A. 2024 Mar 5;121(10):e2318542121. doi: 10.1073/pnas.2318542121. Epub 2024 Feb 26.
9
Carboxysome Mispositioning Alters Growth, Morphology, and Rubisco Level of the Cyanobacterium Synechococcus elongatus PCC 7942.羧基体定位错误改变了蓝藻集胞藻 PCC 7942 的生长、形态和 Rubisco 水平。
mBio. 2021 Aug 31;12(4):e0269620. doi: 10.1128/mBio.02696-20. Epub 2021 Aug 3.
10
A Spatial Interactome Reveals the Protein Organization of the Algal CO-Concentrating Mechanism.空间相互作用组揭示了藻类二氧化碳浓缩机制的蛋白质组织。
Cell. 2017 Sep 21;171(1):133-147.e14. doi: 10.1016/j.cell.2017.08.044.

引用本文的文献

1
A pyrenoid-based CO2-concentrating mechanism can be effective and efficient even under scenarios of high membrane CO2 permeability.即使在膜对二氧化碳高渗透性的情况下,基于蛋白核的二氧化碳浓缩机制也可以是有效且高效的。
Plant Physiol. 2025 Aug 4;198(4). doi: 10.1093/plphys/kiaf316.
2
Genetic engineering in diatoms: advances and prospects.硅藻中的基因工程:进展与前景。
Plant J. 2025 Mar;121(6):e70102. doi: 10.1111/tpj.70102.
3
DiatOmicBase: a versatile gene-centered platform for mining functional omics data in diatom research.双原子碱基:硅藻研究中用于挖掘功能组学数据的通用基因中心平台。
Plant J. 2025 Mar;121(6):e70061. doi: 10.1111/tpj.70061.
4
Algal chloroplast pyrenoids: Evidence for convergent evolution.藻类叶绿体的蛋白核:趋同进化的证据。
Proc Natl Acad Sci U S A. 2024 Apr 2;121(14):e2402546121. doi: 10.1073/pnas.2402546121. Epub 2024 Mar 21.