Plastocyanin and cytochrome c₆, abundant proteins in photosynthesis, are readouts for cellular copper status in Chlamydomonas and other algae. Their accumulation is controlled by a transcription factor copper response regulator (CRR1). The replacement of copper-containing plastocyanin with heme-containing cytochrome c₆ spares copper and permits preferential copper (re)-allocation to cytochrome oxidase. Under copper-replete situations, the quota depends on abundance of various cuproproteins and is tightly regulated, except under zinc-deficiency where acidocalcisomes over-accumulate Cu(I). CRR1 has a transcriptional activation domain, a Zn-dependent DNA binding SBP-domain with a nuclear localization signal, and a C-terminal Cys-rich region that represses the zinc regulon. CRR1 activates >60 genes in Chlamydomonas through GTAC-containing CuREs; transcriptome differences are recapitulated in the proteome. The differentially-expressed genes encode assimilatory copper transporters of the CTR/SLC31 family including a novel soluble molecule, redox enzymes in the tetrapyrrole pathway that promote chlorophyll biosynthesis and photosystem 1 accumulation, and other oxygen-dependent enzymes, which may influence thylakoid membrane lipids, specifically polyunsaturated galactolipids and γ-tocopherol. CRR1 also down-regulates 2 proteins in Chlamydomonas: for plastocyanin, by activation of proteolysis, while for the di‑iron subunit of the cyclase in chlorophyll biosynthesis, through activation of an upstream promoter that generates a poorly-translated 5′ extended transcript containing multiple short ORFs that inhibit translation. The functions of many CRR1-target genes are unknown, and the copper protein inventory in Chlamydomonas includes several whose functions are unexplored. The comprehensive picture of cuproproteins and copper homeostasis in this system is well-suited for reverse genetic analyses of these under-investigated components in copper biology.

质体蓝素和细胞色素c ₆是光合作用中的丰富蛋白质，是衣藻和其他藻类中细胞铜状态的读数。它们的积累由转录因子铜反应调节器 (CRR1) 控制。含血红素细胞色素c ₆替代含铜质体蓝素节省铜并允许将铜优先（重新）分配给细胞色素氧化酶。在铜充足的情况下，配额取决于各种铜蛋白的丰度，并受到严格监管，除非在缺锌的情况下酸钙酶体过度积累 Cu(I)。CRR1 具有转录激活结构域、具有核定位信号的锌依赖性 DNA 结合 SBP 结构域和抑制锌调节子的 C 端富含 Cys 的区域。CRR1通过含GTAC的CuRE激活衣藻中>60个基因；在蛋白质组中概括了转录组差异。差异表达的基因编码 CTR/SLC31 家族的同化铜转运蛋白，包括一种新型可溶性分子，四吡咯途径中的氧化还原酶，可促进叶绿素生物合成和光系统 1 积累，和其他可能影响类囊体膜脂的氧依赖性酶，特别是多不饱和半乳糖脂和γ-生育酚。CRR1 还下调衣藻中的 2 种蛋白质：对于质体蓝素，通过激活蛋白水解，而对于叶绿素生物合成中环化酶的二铁亚基，通过激活上游启动子，该启动子生成翻译不佳的 5' 扩展转录物，其中包含多个抑制翻译的短 ORF。许多 CRR1 靶基因的功能是未知的，衣藻中的铜蛋白库存包括几个功能尚未探索的。该系统中铜蛋白和铜稳态的综合图非常适合对铜生物学中这些未充分研究的成分进行反向遗传分析。这可能会影响类囊体膜脂，特别是多不饱和半乳糖脂和 γ-生育酚。CRR1 还下调衣藻中的 2 种蛋白质：对于质体蓝素，通过激活蛋白水解，而对于叶绿素生物合成中环化酶的二铁亚基，通过激活上游启动子，该启动子生成翻译不佳的 5' 扩展转录物，其中包含多个抑制翻译的短 ORF。许多 CRR1 靶基因的功能是未知的，衣藻中的铜蛋白库存包括几个功能尚未探索的。该系统中铜蛋白和铜稳态的综合图非常适合对铜生物学中这些未充分研究的成分进行反向遗传分析。这可能会影响类囊体膜脂，特别是多不饱和半乳糖脂和 γ-生育酚。CRR1 还下调衣藻中的 2 种蛋白质：对于质体蓝素，通过激活蛋白水解，而对于叶绿素生物合成中环化酶的二铁亚基，通过激活上游启动子，该启动子生成翻译不佳的 5' 扩展转录物，其中包含多个抑制翻译的短 ORF。许多 CRR1 靶基因的功能是未知的，衣藻中的铜蛋白库存包括几个功能尚未探索的。该系统中铜蛋白和铜稳态的综合图非常适合对铜生物学中这些未充分研究的成分进行反向遗传分析。CRR1 还下调衣藻中的 2 种蛋白质：对于质体蓝素，通过激活蛋白水解，而对于叶绿素生物合成中环化酶的二铁亚基，通过激活上游启动子，该启动子生成翻译不佳的 5' 扩展转录物，其中包含多个抑制翻译的短 ORF。许多 CRR1 靶基因的功能是未知的，衣藻中的铜蛋白库存包括几个功能尚未探索的。该系统中铜蛋白和铜稳态的综合图非常适合对铜生物学中这些未充分研究的成分进行反向遗传分析。CRR1 还下调衣藻中的 2 种蛋白质：对于质体蓝素，通过激活蛋白水解，而对于叶绿素生物合成中环化酶的二铁亚基，通过激活上游启动子，该启动子生成翻译不佳的 5' 扩展转录物，其中包含多个抑制翻译的短 ORF。许多 CRR1 靶基因的功能是未知的，衣藻中的铜蛋白库存包括几个功能尚未探索的。该系统中铜蛋白和铜稳态的综合图非常适合对铜生物学中这些未充分研究的成分进行反向遗传分析。通过激活上游启动子，该启动子会生成一个翻译不佳的 5' 延伸转录本，其中包含多个抑制翻译的短 ORF。许多 CRR1 靶基因的功能是未知的，衣藻中的铜蛋白库存包括几个功能尚未探索的。该系统中铜蛋白和铜稳态的综合图非常适合对铜生物学中这些未充分研究的成分进行反向遗传分析。通过激活上游启动子，该启动子会生成一个翻译不佳的 5' 延伸转录本，其中包含多个抑制翻译的短 ORF。许多 CRR1 靶基因的功能是未知的，衣藻中的铜蛋白库存包括几个功能尚未探索的。该系统中铜蛋白和铜稳态的综合图非常适合对铜生物学中这些未充分研究的成分进行反向遗传分析。