Mitochondrial reticulum for cellular energy distribution in muscle.
Mitochondrial reticulum for cellular energy distribution in muscle.
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DOI：
10.1038/nature14614
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发表时间：
2015-07-30
期刊：
影响因子：
64.8
通讯作者：
Balaban RS
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Glancy B;Hartnell LM;Malide D;Yu ZX;Combs CA;Connelly PS;Subramaniam S;Balaban RS
细胞内能量分布引起了人们的极大兴趣，并已提出通过代谢促进扩散发生在骨骼肌中;然而，遗传证据表明，促进扩散对正常功能并不重要。我们假设线粒体结构使代谢物在骨骼肌中的扩散距离最小化。在这里，我们展示了一个线粒体网状提供了一个传导途径的能量分布，在质子动力的形式，在整个小鼠骨骼肌细胞。在这个网，我们发现蛋白质与线粒体质子动力生产优先在细胞周边和蛋白质，使用质子动力生产的ATP在细胞内部附近的收缩和运输ATP酶。此外，我们显示了一个快速的，协调的去极化的质子动力的膜电位组件在整个细胞响应空间控制的解偶联的细胞内部。我们认为，通过线粒体网状膜电位传导是骨骼肌能量分配的主要途径。
Intracellular energy distribution has attracted much interest and has been proposed to occur in skeletal muscle via metabolite-facilitated diffusion; however, genetic evidence suggests that facilitated diffusion is not critical for normal function. We hypothesized that mitochondrial structure minimizes metabolite diffusion distances in skeletal muscle. Here we demonstrate a mitochondrial reticulum providing a conductive pathway for energy distribution, in the form of the proton-motive force, throughout the mouse skeletal muscle cell. Within this reticulum, we find proteins associated with mitochondrial proton-motive force production preferentially in the cell periphery and proteins that use the proton-motive force for ATP production in the cell interior near contractile and transport ATPases. Furthermore, we show a rapid, coordinated depolarization of the membrane potential component of the proton-motive force throughout the cell in response to spatially controlled uncoupling of the cell interior. We propose that membrane potential conduction via the mitochondrial reticulum is the dominant pathway for skeletal muscle energy distribution.
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影响因子：
2
作者：
Bakalar M;Schroeder JL;Pursley R;Pohida TJ;Glancy B;Taylor J;Chess D;Kellman P;Xue H;Balaban RS
通讯作者：
Balaban RS
影响因子：
7.4
作者：
Fan, Xiying;Hussien, Rajaa;Brooks, George A.
通讯作者：
Brooks, George A.
影响因子：
3
作者：
Narayan, Kedar;Danielson, Cindy M.;Lagarec, Ken;Lowekamp, Bradley C.;Coffman, Phil;Laquerre, Alexandre;Phaneuf, Michael W.;Hope, Thomas J.;Subramaniam, Sriram
通讯作者：
Subramaniam, Sriram
影响因子：
--
作者：
KAYAR, SR;HOPPELER, H;WEIBEL, ER
通讯作者：
WEIBEL, ER
影响因子：
3
作者：
Murphy, Gavin E.;Narayan, Kedar;Subramaniam, Sriram
通讯作者：
Subramaniam, Sriram