NADPH‐to‐NADH conversion by mitochondrial transhydrogenase is indispensable for sustaining anaerobic metabolism in Euglena gracilis
NADPH‐to‐NADH conversion by mitochondrial transhydrogenase is indispensable for sustaining anaerobic metabolism in Euglena gracilis
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线粒体转氢酶将 NADPH 转化为 NADH 对于眼虫维持无氧代谢是必不可少的
DOI：
10.1002/1873-3468.14221
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发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
3.5
通讯作者：
Masami Nakazawa; Mutsuki Takahashi; Ryuta Hayashi; Yuki Matsubara; Yuichiro Kashiyama; Mitsuhiro Ueda; Hiroshi Inui; Tatsuji Sakamoto
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Kim Min-Sub;Choi Beom-Soon;Ogello Erick Ochieng;Kim Hee-Jin;Hagiwara Atsushi;Lee Jae-Seong;Masami Nakazawa; Mutsuki Takahashi; Ryuta Hayashi; Yuki Matsubara; Yuichiro Kashiyama; Mitsuhiro Ueda; Hiroshi Inui; Tatsuji Sakamoto
纤细裸藻(Euglena gracilis)在无氧线粒体中产生三磷酸腺苷，并伴随蜡酯的形成，而NADH是线粒体中三磷酸腺苷形成和脂肪酸合成所必需的。本研究表明，线粒体辅因子在烟酰胺核苷酸转氢酶(NNT)作用下的转化，将NADPH/NAD+转化为NADP+/NADH，是维持无氧代谢所必需的。在厌氧条件下，沉默NNT基因会显着降低蜡酯产量和细胞活力，但在好氧条件下没有这种显着影响。在线粒体NADP+依赖的苹果酸酶编码基因的沉默中也观察到了类似的表型。这些结果表明，糖酵解中产生的还原等价物以苹果酸的形式被运送到线粒体，在那里胞浆NAD+的再生与线粒体NADPH的产生相耦合。
Euglena gracilisproduces ATP in the anaerobic mitochondria with concomitant wax ester formation, and NADH is essential for ATP formation and fatty acid synthesis in the mitochondria. This study demonstrated that mitochondrial cofactor conversion by nicotinamide nucleotide transhydrogenase (NNT), converting NADPH/NAD+to NADP+/NADH, is indispensable for sustaining anaerobic metabolism. Silencing of NNT genes significantly decreased wax ester production and cellular viability during anaerobiosis but had no such marked effects under aerobic conditions. An analogous phenotype was observed in the silencing of the gene encoding a mitochondrial NADP+‐dependent malic enzyme. These results suggest that the reducing equivalents produced in glycolysis are shuttled to the mitochondria as malate, where cytosolic NAD+regeneration is coupled with mitochondrial NADPH generation.
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