On the Elaborate Network of Thioredoxins
in Higher Plants
Ina Thormählen, Belén Naranjo, José Abraham Trujillo-Hernandez,
Jean-Philippe Reichheld, Francisco Javier Cejudo, and Peter Geigenberger
Contents
1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 226
2 The Plastidial Thioredoxin Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 226
2.1 Ferredoxin Thioredoxin Reductase-Dependent Thioredoxin System . . . . . . . . . . . . . . . . 226
2.2 NADPH-Dependent Thioredoxin Reductase C System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231
2.3 NADPH-Dependent Thioredoxin Reductase C Acts Concertedly with Other
Chloroplast Thioredoxins . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 237
3 The Extraplastidial Thioredoxin Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 239
3.1 Cytosolic Thioredoxin System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 239
3.2 Nuclear Thioredoxin System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241
3.3 Mitochondrial Thioredoxin System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 242
3.4 Endomembrane Thioredoxin System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 243
4 Conclusions and Perspectives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 244
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 245
Communicated by Ulrich Lüttge
I. Thormählen (*) and P. Geigenberger
Fakultät für Biologie – Pflanzenmetabolismus, Ludwig-Maximilians-Universität München,
Munich, Germany
e-mail: thormaehlen@bio.lmu.de
B. Naranjo
Fakultät für Biologie – Molekularbiologie der Pflanzen, Ludwig-Maximilians-Universität
München, Munich, Germany
J. A. Trujillo-Hernandez and J.-P. Reichheld
Laboratoire Génome et Développement des Plantes, Université de Perpignan Via Domitia,
Perpignan, France
Laboratoire Génome et Développement des Plantes, Centre National de la Recherche
Scientifique, Paris, France
F. J. Cejudo
Instituto de Bioquímica Vegetal y Fotosíntesis, Universidad de Sevilla and CSIC, Sevilla, Spain
© Springer International Publishing AG 2018
Progress in Botany (2019) 80: 223–252, DOI 10.1007/124_2018_16,
Published online: 13 March 2018
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in Higher Plants
Ina Thormählen, Belén Naranjo, José Abraham Trujillo-Hernandez,
Jean-Philippe Reichheld, Francisco Javier Cejudo, and Peter Geigenberger
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1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 226
2 The Plastidial Thioredoxin Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 226
2.1 Ferredoxin Thioredoxin Reductase-Dependent Thioredoxin System . . . . . . . . . . . . . . . . 226
2.2 NADPH-Dependent Thioredoxin Reductase C System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231
2.3 NADPH-Dependent Thioredoxin Reductase C Acts Concertedly with Other
Chloroplast Thioredoxins . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 237
3 The Extraplastidial Thioredoxin Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 239
3.1 Cytosolic Thioredoxin System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 239
3.2 Nuclear Thioredoxin System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241
3.3 Mitochondrial Thioredoxin System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 242
3.4 Endomembrane Thioredoxin System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 243
4 Conclusions and Perspectives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 244
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 245
Communicated by Ulrich Lüttge
I. Thormählen (*) and P. Geigenberger
Fakultät für Biologie – Pflanzenmetabolismus, Ludwig-Maximilians-Universität München,
Munich, Germany
e-mail: thormaehlen@bio.lmu.de
B. Naranjo
Fakultät für Biologie – Molekularbiologie der Pflanzen, Ludwig-Maximilians-Universität
München, Munich, Germany
J. A. Trujillo-Hernandez and J.-P. Reichheld
Laboratoire Génome et Développement des Plantes, Université de Perpignan Via Domitia,
Perpignan, France
Laboratoire Génome et Développement des Plantes, Centre National de la Recherche
Scientifique, Paris, France
F. J. Cejudo
Instituto de Bioquímica Vegetal y Fotosíntesis, Universidad de Sevilla and CSIC, Sevilla, Spain
© Springer International Publishing AG 2018
Progress in Botany (2019) 80: 223–252, DOI 10.1007/124_2018_16,
Published online: 13 March 2018
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