Suppr超能文献

一个由 ETFDH 驱动的代谢物通过调节辅酶 Q 动态平衡来支持骨骼肌中的 OXPHOS 效率。

An ETFDH-driven metabolon supports OXPHOS efficiency in skeletal muscle by regulating coenzyme Q homeostasis.

机构信息

Departamento de Biología Molecular, Centro de Biología Molecular Severo Ochoa (CBMSO, UAM-CSIC), Universidad Autónoma de Madrid (UAM), Madrid, Spain.

Laboratorio Foodomics, Instituto de Investigación en Ciencias de la Alimentación (CIAL), Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC)-Universidad Autónoma de Madrid (UAM), Madrid, Spain.

出版信息

Nat Metab. 2024 Feb;6(2):209-225. doi: 10.1038/s42255-023-00956-y. Epub 2024 Jan 19.

Abstract

Coenzyme Q (Q) is a key lipid electron transporter, but several aspects of its biosynthesis and redox homeostasis remain undefined. Various flavoproteins reduce ubiquinone (oxidized form of Q) to ubiquinol (QH); however, in eukaryotes, only oxidative phosphorylation (OXPHOS) complex III (CIII) oxidizes QH to Q. The mechanism of action of CIII is still debated. Herein, we show that the Q reductase electron-transfer flavoprotein dehydrogenase (ETFDH) is essential for CIII activity in skeletal muscle. We identify a complex (comprising ETFDH, CIII and the Q-biosynthesis regulator COQ2) that directs electrons from lipid substrates to the respiratory chain, thereby reducing electron leaks and reactive oxygen species production. This metabolon maintains total Q levels, minimizes QH-reductive stress and improves OXPHOS efficiency. Muscle-specific Etfdh mice develop myopathy due to CIII dysfunction, indicating that ETFDH is a required OXPHOS component and a potential therapeutic target for mitochondrial redox medicine.

摘要

辅酶 Q(Q)是一种关键的脂类电子转运体,但它的生物合成和氧化还原稳态的几个方面仍未得到明确界定。各种黄素蛋白将泛醌(Q 的氧化形式)还原为泛醇(QH);然而,在真核生物中,只有氧化磷酸化(OXPHOS)复合物 III(CIII)将 QH 氧化为 Q。CIII 的作用机制仍存在争议。本文中,我们表明,辅酶 Q 还原酶电子转移黄素蛋白脱氢酶(ETFDH)对于骨骼肌中 CIII 的活性是必需的。我们鉴定了一种复合物(包含 ETFDH、CIII 和辅酶 Q 生物合成调节剂 COQ2),它将电子从脂类底物引导至呼吸链,从而减少电子泄漏和活性氧物质的产生。这种代谢物保持总 Q 水平,最小化 QH 还原应激并提高 OXPHOS 效率。肌肉特异性 Etfdh 小鼠由于 CIII 功能障碍而发生肌病,这表明 ETFDH 是 OXPHOS 的必需组成部分,也是线粒体氧化还原医学的潜在治疗靶点。

https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/256d/10896730/17d412f317a0/42255_2023_956_Fig1_HTML.jpg

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