Photorespiration: regulation and new insights on the potential role of persulfidation

Resumo

A fotorespiração tem sido considerada um ciclo “fútil” em plantas C₃, necessário para destoxificar e reciclar os metabólitos gerados pela atividade oxigenase da Rubisco. No entanto, vários relatos indicam que essa rota metabólica desempenha um papel fundamental no metabolismo vegetal e constitui um tópico de pesquisa muito interessante. Muitas questões em aberto ainda permanecem em relação à fotorespiração. Uma dessas questões é como o processo fotorespiratório é regulado nas plantas e quais fatores contribuem para essa regulação. Nesta revisão, resumimos os avanços recentes na regulação da via fotorespiratória com foco especial na regulação transcricional e pós-traducional da fotorespiração e nas interconexões desse processo com os metabolismos de nitrogênio e enxofre. Descobertas recentes sobre a sinalização por sulfeto e a persulfidação de proteínas também são descritas.

Abstract

Photorespiration has been considered a ‘futile’ cycle in C3 plants, necessary to detoxify and recycle the metabolites generated by the oxygenating activity of Rubisco. However, several reports indicate that this metabolic route plays a fundamental role in plant metabolism and constitutes a very interesting research topic. Many open questions still remain with regard to photorespiration. One of these questions is how the photorespiratory process is regulated in plants and what factors contribute to this regulation. In this review, we summarize recent advances in the regulation of the photorespiratory pathway with a special focus on the transcriptional and post-translational regulation of photorespiration and the interconnections of this process with nitrogen and sulfur metabolism. Recent findings on sulfide signaling and protein persulfidation are also described.