Metabolic response to Parkinson's disease recapitulated by the haploinsufficient diploid yeast cells hemizygous for the adrenodoxin reductase gene.

การตอบสนองทางเมแทบอลิซึมต่อโรคพาร์กินสันที่ถูกจำลองแบบโดยเซลล์ยีสต์ดิพลอยด์ที่มีภาวะแฮพโลอินซัฟฟิเชียนต์ซึ่งเป็นเฮมิไซกัสต่อยีนแอดรีโนด็อกซินรีดักเทส

Clicks: 397
ID: 47380
2019
Article Quality & Performance Metrics
Overall Quality
Not rated
Combines reader engagement with the AI quality analysis. This article has not been analysed, so there is no overall score — reader engagement is measured and shown alongside.
AI Quality Assessment
Not analyzed
Readership in this journal
Star

Ranked #2 of 2 articles by views in molecular omics

Most read Least read

Bar heights use a square-root scale.

Mint this article as an NFT
Not yet minted

Create a permanent, verifiable on-chain record of this article on the Scimatic Network. The NFT is held in your Journament account, and you can withdraw it to your own wallet at any time.

5 SUSD one-off · no wallet required
Abstract
Adrenodoxin reductase, a widely conserved mitochondrial P450 protein, catalyses essential steps in steroid hormone biosynthesis and is highly expressed in the adrenal cortex. The yeast adrenodoxin reductase homolog, Arh1p, is involved in cytoplasmic and mitochondrial iron homeostasis and is required for activity of enzymes containing an Fe-S cluster. In this paper, we investigated the response of yeast to the loss of a single copy of ARH1, an oxidoreductase of the mitochondrial inner membrane, which is among the few mitochondrial proteins that is essential for viability in yeast. The phenotypic, transcriptional, proteomic, and metabolic landscape indicated that Saccharomyces cerevisiae successfully adapted to this loss, displaying an apparently dosage-insensitive cellular response. However, a considered investigation of transcriptional regulation in ARH1-impaired yeast highlighted that a significant hierarchical reorganisation occurred, involving the iron assimilation and tyrosine biosynthetic processes. The interconnected roles of the iron and tyrosine pathways, coupled with oxidative processes, are of interest beyond yeast since they are involved in dopaminergic neurodegeneration associated with Parkinson's disease. The identification of similar responses in yeast, albeit preliminary, suggests that this simple eukaryote could have potential as a model system for investigating the regulatory mechanisms leading to the initiation and progression of early disease responses in humans.
อะดรีโนดอกซิน รีดักเทส (Adrenodoxin reductase) ซึ่งเป็นโปรตีน P450 ในไมโทคอนเดรียที่มีการอนุรักษ์ไว้อย่างกว้างขวาง ทำหน้าที่เร่งปฏิกิริยาในขั้นตอนสำคัญของชีวสังเคราะห์ฮอร์โมนสเตียรอยด์ และมีการแสดงออกในระดับสูงในต่อมหมวกไตส่วนนอก (adrenal cortex) โดย Arh1p ซึ่งเป็นฮอมอโลกของอะดรีโนดอกซิน รีดักเทสในยีสต์ มีส่วนเกี่ยวข้องกับภาวะธำรงดุลของธาตุเหล็กทั้งในไซโทพลาซึมและไมโทคอนเดรีย อีกทั้งยังจำเป็นต่อการทำงานของเอนไซม์ที่มีกลุ่มเหล็ก-กำมะถัน (Fe-S cluster) ในบทความวิจัยนี้ คณะผู้วิจัยได้ศึกษาการตอบสนองของยีสต์ต่อการสูญเสียยีน *ARH1* ไปหนึ่งสำเนา ซึ่งเป็นเอนไซม์ออกซิโดรีดักเทสบริเวณเยื่อหุ้มชั้นในของไมโทคอนเดรีย และจัดเป็นหนึ่งในโปรตีนไมโทคอนเดรียเพียงไม่กี่ชนิดที่จำเป็นต่อการรอดชีวิตของยีสต์ ภาพรวมทางฟีโนไทป์ การถอดรหัส โพรทีโอมิกส์ และเมแทบอลิก บ่งชี้ว่า *Saccharomyces cerevisiae* สามารถปรับตัวต่อการสูญเสียดังกล่าวได้สำเร็จ โดยแสดงการตอบสนองระดับเซลล์ที่ไม่ไวต่อการเปลี่ยนแปลงของปริมาณยีน (dosage-insensitive) อย่างชัดเจน อย่างไรก็ตาม การตรวจสอบการควบคุมการถอดรหัสอย่างละเอียดในยีสต์ที่มีความบกพร่องของ *ARH1* เผยให้เห็นว่าเกิดการจัดระเบียบเชิงลำดับชั้นใหม่อย่างมีนัยสำคัญ ซึ่งเกี่ยวข้องกับกระบวนการนำธาตุเหล็กไปใช้และกระบวนการชีวสังเคราะห์ไทโรซีน บทบาทที่เชื่อมโยงกันระหว่างวิถีของธาตุเหล็กและไทโรซีน ประกอบกับกระบวนการออกซิเดชัน ได้รับความสนใจนอกเหนือไปจากในยีสต์ เนื่องจากกระบวนการเหล่านี้มีส่วนเกี่ยวข้องกับการเสื่อมของเซลล์ประสาทโดปามิเนอร์จิกที่สัมพันธ์กับโรคพาร์กินสัน การค้นพบการตอบสนองที่คล้ายคลึงกันในยีสต์ แม้จะยังเป็นข้อมูลเบื้องต้น ชี้ให้เห็นว่ายูแคริโอตอย่างง่ายนี้มีศักยภาพในการเป็นระบบแบบจำลองเพื่อศึกษากลไกการควบคุมที่นำไปสู่การเริ่มต้นและการดำเนินไปของการตอบสนองต่อโรคในระยะแรกเริ่มของมนุษย์
Reference Key
dikicioglu2019metabolicmolecular Use this key to autocite in the manuscript while using SciMatic Manuscript Manager or Thesis Manager
Authors Dikicioglu, Duygu;Coxon, James W M T;Oliver, Stephen G;
Journal molecular omics
Year 2019
DOI
10.1039/c9mo00090a
URL
Keywords

Citations

No citations found. To add a citation, contact the admin at info@scimatic.org

No comments yet. Be the first to comment on this article.