NAD+依存性グリセロール-3-リン酸デヒドロゲナーゼの2つの酵母アイソフォームであるGPD1PおよびGPD2Pの明確な細胞内局在化は、レドックス駆動グリセロール産生へのさまざまな寄与を説明しています。

Anaerobiosis saccharomyces cerevisiaeは、グリセロール産生を強く増加させ、NADHからNAD（+）の非応答性酸化を提供します。ここでは、呼吸欠損細胞は、NAD（+）にリンクされたグリセロール-3-リン酸デヒドロゲナーゼ（GPD）のGPD2Pアイソフォームに厳密に依存することを報告しています。GPD2を欠く呼吸器無能なCOX18DELTA細胞の成長阻害は、NADH酸化のための代替シンクであるアセトインの添加により逆転します。成長は、リジンまたはグルタミン酸/グルタミンの添加によっても回復し、その合成にはミトコンドリアNADHの産生が含まれます。リジンは、グルタミン酸前駆体アルファケトグルタル酸のペルオキシソーム合成のためのIDP3遺伝子の上方制御された発現と一致するグルタミン酸よりも強力な成長刺激効果をもたらしました。GPD2Pはサイトゾルタンパク質であることが知られていますが、古典的なミトコンドリアの前提を担っています。これは、ミトコンドリアの標的化に十分であることが示されています。GPD2Pの部分的なミトコンドリア局在は、非応答条件下での首骨内酸化還元バランスの確立を提供します。他のGPDアイソフォームであるGPD1Pは、部分的にサイトゾルおよび部分的に過酸素であり、呼吸欠損変異体でより厳密に過酸素になります。したがって、GPD1PとGPD2Pの異なる細胞分布は、2つのISO酵素の同様の運動特性にもかかわらず、COX18DELTAGPD2DELTA細胞のGPD1PがGPD2Pに代わる主な理由であると思われます。

During anaerobiosis Saccharomyces cerevisiae strongly increases glycerol production to provide for non-respiratory oxidation of NADH to NAD(+). We here report that respiratory-deficient cells become strictly dependent on the Gpd2p isoform of the NAD(+)-linked glycerol-3-phosphate dehydrogenase (Gpd). The growth inhibition of respiratory incompetent cox18Delta cells lacking GPD2 is reversed by the addition of acetoin, an alternative sink for NADH oxidation. Growth is also restored by addition of lysine or glutamic acid/glutamine, the synthesis of which involves production of mitochondrial NADH. Lysine produced a stronger growth stimulating effect than glutamic acid consistent with an upregulated expression of the IDP3 gene for peroxisomal synthesis of the glutamate precursor alpha-ketoglutarate. Gpd2p is known to be a cytosolic protein but possesses a classical mitochondrial presequence, which we show is sufficient for mitochondrial targeting. A partial mitochondrial localization of Gpd2p will provide for establishment of intramitochondrial redox balance under non-respiratory conditions. Gpd1p, the other Gpd isoform, is partly cytosolic and partly peroxisomal and becomes more strictly peroxisomal in respiratory-deficient mutants. The different cellular distribution of Gpd1p and Gpd2p thus appears to be the main reason Gpd1p cannot substitute for Gpd2p in cox18Deltagpd2Delta cells, despite similar kinetic characteristics of the two iso-enzymes.