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The cell biology of Zn

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Clemens, Stephan:
The cell biology of Zn.
In: Journal of Experimental Botany. Bd. 73 (2022) Heft 6 . - S. 1688-1698.
ISSN 1460-2431
DOI: https://doi.org/10.1093/jxb/erab481

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Abstract

Nearly 10% of all plant proteins belong to the zinc (Zn) proteome. They require Zn either for catalysis or as a structural element. Most of the protein-bound Zn in eukaryotic cells is found in the cytosol. The fundamental differences between transition metal cations in the stability of their complexes with organic ligands, as described by the Irving–Williams series, necessitate buffering of cytosolic Zn (the ‘free Zn’ pool) in the picomolar range (i.e. ~6 orders of magnitude lower than the total cellular concentration). Various metabolites and peptides, including nicotianamine, glutathione, and phytochelatins, serve as Zn buffers. They are hypothesized to supply Zn to enzymes, transporters, or the recently identified sensor proteins. Zn2+ acquisition is mediated by ZRT/IRT-like proteins. Metal tolerance proteins transport Zn2+ into vacuoles and the endoplasmic reticulum, the major Zn storage sites. Heavy metal ATPase-dependent efflux of Zn2+ is another mechanism to control cytosolic Zn. Spatially controlled Zn2+ influx or release from intracellular stores would result in dynamic modulation of cellular Zn pools, which may directly influence protein–protein interactions or the activities of enzymes involved in signaling cascades. Possible regulatory roles of such changes, as recently elucidated in mammalian cells, are discussed.

Weitere Angaben

Publikationsform: Artikel in einer Zeitschrift
Begutachteter Beitrag: Ja
Keywords: Endoplasmic reticulum; Metal homeostasis; Micronutrient; Signaling; Transport; Zn homeostasis
Institutionen der Universität: Fakultäten
Fakultäten > Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften
Fakultäten > Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften > Fachgruppe Biologie
Fakultäten > Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften > Fachgruppe Biologie > Lehrstuhl Pflanzenphysiologie
Fakultäten > Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften > Fachgruppe Biologie > Lehrstuhl Pflanzenphysiologie > Lehrstuhl Pflanzenphysiologie - Univ.-Prof. Dr. Stephan Clemens
Fakultäten > Fakultät für Lebenswissenschaften: Lebensmittel, Ernährung und Gesundheit
Titel an der UBT entstanden: Ja
Themengebiete aus DDC: 500 Naturwissenschaften und Mathematik
500 Naturwissenschaften und Mathematik > 500 Naturwissenschaften
500 Naturwissenschaften und Mathematik > 570 Biowissenschaften; Biologie
Eingestellt am: 17 Jan 2022 08:57
Letzte Änderung: 04 Jul 2022 13:18
URI: https://eref.uni-bayreuth.de/id/eprint/68364