Effects of a transition from normoxia to anoxia on yeast cytochrome c oxidase and the mitochondrial respiratory chain: implications for hypoxic gene induction.
Effects of a transition from normoxia to anoxia on yeast cytochrome c oxidase and the mitochondrial respiratory chain: implications for hypoxic gene induction.
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从常氧到缺氧的转变对酵母细胞色素c氧化酶和线粒体呼吸链的影响：对缺氧基因诱导的影响。
DOI：
10.1016/j.bbabio.2005.07.002
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发表时间：
2005
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Poyton,RobertO
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
David,PamelaS;Poyton,RobertO
以往的研究表明，真核生物线粒体呼吸链和细胞色素c氧化酶参与氧感应和一些低氧核基因的诱导。此外，有人提出线粒体产生的活性氧和活性氮在诱导缺氧基因的信号通路中起信号作用。为了深入了解这一途径，我们研究了酵母呼吸链功能的变化，因为细胞经历了从常氧到缺氧的转变。这些研究表明，酵母细胞在转换后仍能在常氧水平下呼吸长达4小时，线粒体细胞色素水平迅速下降至其常氧水平的30-50%，细胞色素c氧化酶（COX）的周转率在转换期间增加。COX周转率的增加不能解释为细胞色素c氧化酶亚基V的好氧异构体Va被更活跃的缺氧异构体Vb取代。我们还发现，在缺氧细胞中，线粒体保留了呼吸的能力，尽管水平降低了，这表明酵母细胞在缺氧的情况下保持了线粒体呼吸链的功能。这提出了一种有趣的可能性，即线粒体呼吸链在缺氧细胞中具有先前未被探索的作用，并且可能在氧气不可用时与替代电子受体一起起作用。
Previous studies have demonstrated that the mitochondrial respiratory chain and cytochrome c oxidase participate in oxygen sensing and the induction of some hypoxic nuclear genes in eukaryotes. In addition, it has been proposed that mitochondrially-generated reactive oxygen and nitrogen species function as signals in a signaling pathway for the induction of hypoxic genes. To gain insight concerning this pathway, we have looked at changes in the functionality of the yeast respiratory chain as cells experience a shift from normoxia to anoxia. These studies have revealed that yeast cells retain the ability to respire at normoxic levels for up to 4 h after a shift and that the mitochondrial cytochrome levels drop rapidly to 30–50% of their normoxic levels and the turnover rate of cytochrome c oxidase (COX) increases during this shift. The increase in COX turnover rate cannot be explained by replacing the aerobic isoform, Va, of cytochrome c oxidase subunit V with the more active hypoxic isoform, Vb. We have also found that mitochondria retain the ability to respire, albeit at reduced levels, in anoxic cells, indicating that yeast cells maintain a functional mitochondrial respiratory chain in the absence of oxygen. This raises the intriguing possibility that the mitochondrial respiratory chain has a previously unexplored role in anoxic cells and may function with an alternative electron acceptor when oxygen is unavailable.
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Poyton,RO
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