The compartmentalization of metabolic and regulatory pathways is a common pattern of living organisms. Eukaryotic cells are subdivided into several organelles enclosed by lipid membranes. Organelle proteomes define their functions. Yeasts, as simple eukaryotic single cell organisms, are valuable models for higher eukaryotes and frequently used for biotechnological applications. While the subcellular distribution of proteins is well studied in Saccharomyces cerevisiae, this is not the case for other yeasts like Komagataella phaffii (syn. Pichia pastoris). Different to most well-studied yeasts, K. phaffii can grow on methanol, which provides specific features for production of heterologous proteins and as a model for peroxisome biology. We isolated microsomes, very early Golgi, early Golgi, plasma membrane, vacuole, cytosol, peroxisomes and mitochondria of K. phaffii from glucose- and methanol-grown cultures, quantified their proteomes by liquid chromatography-electrospray ionization-mass spectrometry of either unlabeled or tandem mass tag-labeled samples. Classification of the proteins by their relative enrichment, allowed the separation of enriched proteins from potential contaminants in all cellular compartments except the peroxisomes. We discuss differences to S. cerevisiae, outline organelle specific findings and the major metabolic pathways and provide an interactive map of the subcellular localization of proteins in K. phaffii.

中文翻译：

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酵母 Komagataella phaffii 的亚细胞蛋白质组图谱。

代谢和调节途径的划分是生物体的常见模式。真核细胞被细分为几个被脂质膜包围的细胞器。细胞器蛋白质组定义了它们的功能。酵母作为简单的真核单细胞生物，是高等真核生物的宝贵模型，经常用于生物技术应用。虽然在酿酒酵母中对蛋白质的亚细胞分布进行了很好的研究，但对于其他酵母，如 Komagataella phaffii（同义词 Pichia Pastoris），情况并非如此。与大多数经过充分研究的酵母不同，K. phaffii 可以在甲醇上生长，这为异源蛋白质的生产提供了特定的特征，并作为过氧化物酶体生物学的模型。我们分离了微粒体、极早期高尔基体、早期高尔基体、质膜、液泡、胞质溶胶、来自葡萄糖和甲醇生长培养物的 K. phaffii 的过氧化物酶体和线粒体，通过未标记或串联质量标签标记样品的液相色谱-电喷雾电离-质谱法对其蛋白质组进行量化。通过蛋白质的相对富集对蛋白质进行分类，允许将富集的蛋白质与除过氧化物酶体之外的所有细胞区室中的潜在污染物分离。我们讨论了与酿酒酵母的差异，概述了细胞器特异性发现和主要代谢途径，并提供了 K. phaffii 中蛋白质亚细胞定位的交互式图谱。通过蛋白质的相对富集对蛋白质进行分类，允许将富集的蛋白质与除过氧化物酶体之外的所有细胞区室中的潜在污染物分离。我们讨论了与酿酒酵母的差异，概述了细胞器特异性发现和主要代谢途径，并提供了 K. phaffii 中蛋白质亚细胞定位的交互式图谱。通过蛋白质的相对富集对蛋白质进行分类，允许将富集的蛋白质与除过氧化物酶体之外的所有细胞区室中的潜在污染物分离。我们讨论了与酿酒酵母的差异，概述了细胞器特异性发现和主要代谢途径，并提供了 K. phaffii 中蛋白质亚细胞定位的交互式图谱。