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dc.contributor.author
Zubimendi, Juan Pablo
dc.contributor.author
Martinatto, Andrea Karina
dc.contributor.author
Valacco, Maria Pia
dc.contributor.author
Moreno, Silvia Margarita
dc.contributor.author
Andreo, Carlos Santiago
dc.contributor.author
Drincovich, Maria Fabiana
dc.contributor.author
Tronconi, Marcos Ariel
dc.date.available
2019-11-01T18:46:07Z
dc.date.issued
2018-06
dc.identifier.citation
Zubimendi, Juan Pablo; Martinatto, Andrea Karina; Valacco, Maria Pia; Moreno, Silvia Margarita; Andreo, Carlos Santiago; et al.; The complex allosteric and redox regulation of the fumarate hydratase and malate dehydratase reactions of Arabidopsis thaliana Fumarase 1 and 2 gives clues for understanding the massive accumulation of fumarate; Wiley Blackwell Publishing, Inc; Febs Journal; 285; 12; 6-2018; 2205-2224
dc.identifier.issn
1742-464X
dc.identifier.uri
http://hdl.handle.net/11336/87839
dc.description.abstract
Arabidopsis thaliana possesses two fumarase genes (FUM), AtFUM1 (At2g47510) encoding for the mitochondrial Krebs cycle-associated enzyme and AtFUM2 (At5g50950) for the cytosolic isoform required for fumarate massive accumulation. Here, the comprehensive biochemical studies of AtFUM1 and AtFUM2 shows that they are active enzymes with similar kinetic parameters but differential regulation. For both enzymes, fumarate hydratase (FH) activity is favored over the malate dehydratase (MD) activity; however, MD is the most regulated activity with several allosteric activators. Oxalacetate, glutamine, and/or asparagine are modulators causing the MD reaction to become preferred over the FH reaction. Activity profiles as a function of pH suggest a suboptimal FUM activity in Arabidopsis cells; moreover, the direction of the FUM reaction is sensitive to pH changes. Under mild oxidation conditions, AtFUMs form high mass molecular aggregates, which present both FUM activities decreased to a different extent. The biochemical properties of oxidized AtFUMs (oxAtFUMs) were completely reversed by NADPH-supplied Arabidopsis leaf extracts, suggesting that the AtFUMs redox regulation can be accomplished in vivo. Mass spectrometry analyses indicate the presence of an active site-associated intermolecular disulfide bridge in oxAtFUMs. Finally, a phylogenetic approach points out that other plant species may also possess cytosolic FUM2 enzymes mainly encoded by paralogous genes, indicating that the evolutionary history of this trait has been drawn through a process of parallel evolution. Overall, according to our results, a multilevel regulatory pattern of FUM activities emerges, supporting the role of this enzyme as a carbon flow monitoring point through the organic acid metabolism in plants.
dc.format
application/pdf
dc.language.iso
eng
dc.publisher
Wiley Blackwell Publishing, Inc
dc.rights
info:eu-repo/semantics/restrictedAccess
dc.rights.uri
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/
dc.subject
ALLOSTERIC AND REDOX REGULATION
dc.subject
ARABIDOPSIS
dc.subject
ENZYME KINETICS
dc.subject
FUMARASE
dc.subject
PARALOGOUS GENES
dc.subject.classification
Bioquímica y Biología Molecular
dc.subject.classification
Ciencias Biológicas
dc.subject.classification
CIENCIAS NATURALES Y EXACTAS
dc.title
The complex allosteric and redox regulation of the fumarate hydratase and malate dehydratase reactions of Arabidopsis thaliana Fumarase 1 and 2 gives clues for understanding the massive accumulation of fumarate
dc.type
info:eu-repo/semantics/article
dc.type
info:ar-repo/semantics/artículo
dc.type
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.date.updated
2019-10-11T16:06:40Z
dc.identifier.eissn
1742-4658
dc.journal.volume
285
dc.journal.number
12
dc.journal.pagination
2205-2224
dc.journal.pais
Reino Unido
dc.journal.ciudad
Londres
dc.description.fil
Fil: Zubimendi, Juan Pablo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Centro de Estudios Fotosintéticos y Bioquímicos. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Centro de Estudios Fotosintéticos y Bioquímicos; Argentina
dc.description.fil
Fil: Martinatto, Andrea Karina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Centro de Estudios Fotosintéticos y Bioquímicos. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Centro de Estudios Fotosintéticos y Bioquímicos; Argentina
dc.description.fil
Fil: Valacco, Maria Pia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina
dc.description.fil
Fil: Moreno, Silvia Margarita. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina
dc.description.fil
Fil: Andreo, Carlos Santiago. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Centro de Estudios Fotosintéticos y Bioquímicos. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Centro de Estudios Fotosintéticos y Bioquímicos; Argentina
dc.description.fil
Fil: Drincovich, Maria Fabiana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Centro de Estudios Fotosintéticos y Bioquímicos. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Centro de Estudios Fotosintéticos y Bioquímicos; Argentina
dc.description.fil
Fil: Tronconi, Marcos Ariel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Centro de Estudios Fotosintéticos y Bioquímicos. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Centro de Estudios Fotosintéticos y Bioquímicos; Argentina
dc.journal.title
Febs Journal
dc.relation.alternativeid
info:eu-repo/semantics/altIdentifier/url/https://febs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/febs.14483
dc.relation.alternativeid
info:eu-repo/semantics/altIdentifier/doi/http://dx.doi.org/10.1111/febs.14483


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