Biosensor reveals multiple sources for mitochondrial NAD⁺.
Biosensor reveals multiple sources for mitochondrial NAD⁺.
复制标题
DOI：
10.1126/science.aad5168
复制
发表时间：
2016-06-17
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Goodman RH
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Cambronne XA;Stewart ML;Kim D;Jones-Brunette AM;Morgan RK;Farrens DL;Cohen MS;Goodman RH
烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD+）是沉默调节蛋白和ADP-核糖聚合酶（PARP）的重要底物，这些酶是位于细胞核、细胞质和线粒体的NAD+消耗酶。这些亚细胞区室中NAD+浓度的波动被认为调节NAD+消耗酶的活性;然而，测量细胞中区室化NAD+的挑战排除了这种类型调节的直接证据。我们描述了一种基因编码的荧光生物传感器的产生，用于直接监测亚细胞区室中的游离NAD+浓度。我们发现，细胞核，细胞质和线粒体中游离NAD+的浓度接近米氏常数（Km）的sirtuins和PARP在各自的隔室。催化NAD+生物合成最后一步的酶的系统性消耗揭示了维持线粒体NAD+浓度的细胞特异性机制。
Nicotinamide adenine dinucleotide (NAD+) is an essential substrate for sirtuins and ADP-ribose polymerases (PARPs), NAD+-consuming enzymes localized to the nucleus, cytosol, and mitochondria. Fluctuations in NAD+ concentrations within these subcellular compartments are thought to regulate the activity of NAD+-consuming enzymes; however, the challenge in measuring compartmentalized NAD+ in cells has precluded direct evidence for this type of regulation. We describe the generation of a genetically-encoded fluorescent biosensor for directly monitoring free NAD+ concentrations in subcellular compartments. We found that the concentrations of free NAD+ in the nucleus, cytoplasm, and mitochondria approximate the Michaelis constant (Km) for sirtuins and PARPs in their respective compartments. Systematic depletion of enzymes that catalyze the final step of NAD+ biosynthesis revealed cell-specific mechanisms for maintaining mitochondrial NAD+ concentrations.
登录
查看更多内容
影响因子：
4.8
作者：
Palmieri, Ferdinando;Rieder, Benjamin;Neuhaus, H. Ekkehard
通讯作者：
Neuhaus, H. Ekkehard
影响因子：
5.4
作者：
Conforti, Laura;Janeckova, Lucie;Coleman, Michael
通讯作者：
Coleman, Michael
影响因子：
5.7
作者：
Gajiwala, KS;Pinko, C
通讯作者：
Pinko, C
影响因子：
19
作者：
Imai, Shin-ichiro;Guarente, Leonard
通讯作者：
Guarente, Leonard
影响因子：
--
作者：
Tantama, Mathew;Hung, Yin Pun;Yellen, Gary
通讯作者：
Yellen, Gary