AMPK-SKP2-CARM1 signalling cascade in transcriptional regulation of autophagy.
AMPK-SKP2-CARM1 signalling cascade in transcriptional regulation of autophagy.
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自噬的转录调控中的AMPK-SKP2-CARM1信号级联。
DOI：
10.1038/nature18014
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发表时间：
2016-06-23
期刊：
影响因子：
64.8
通讯作者：
Baek SH
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Shin HJ;Kim H;Oh S;Lee JG;Kee M;Ko HJ;Kweon MN;Won KJ;Baek SH
自噬是一种高度保守的自我消化过程，对于维持营养饥饿时的体内平衡和生存能力至关重要。虽然细胞质中自噬的成分已经被很好地研究，但对自噬的转录和表观遗传调控的分子基础知之甚少。在这里，我们确定辅激活相关精氨酸甲基转移酶1（CARM 1）作为哺乳动物自噬的重要组成部分。值得注意的是，在营养丰富的条件下，CARM 1的稳定性受细胞核中含有SKP 2的SCF（SKP 1-cullin 1-F-box蛋白）E3泛素连接酶的调节，但不受细胞质中的调节。此外，我们表明，营养饥饿的结果在AMP激活的蛋白激酶（AMPK）依赖的磷酸化FOXO 3a在细胞核中，这反过来又抑制SKP 2的转录。这种抑制导致CARM 1蛋白水平增加，随后组蛋白H3 Arg 17二甲基化增加。全基因组分析显示，CARM 1通过转录因子EB（TFEB）对自噬相关基因和溶酶体基因发挥转录共激活因子功能。我们的研究结果表明，CARM 1依赖性组蛋白精氨酸甲基化是自噬中的一个关键核事件，并确定了AMPK-SKP 2-CARM 1在营养饥饿后调节自噬诱导的新信号传导轴。
Autophagy is a highly conserved self-digestion process, which is essential for maintaining homeostasis and viability in response to nutrient starvation. Although the components of autophagy in the cytoplasm have been well studied, the molecular basis for the transcriptional and epigenetic regulation of autophagy is poorly understood. Here we identify co-activator-associated arginine methyltransferase 1 (CARM1) as a crucial component of autophagy in mammals. Notably, CARM1 stability is regulated by the SKP2-containing SCF (SKP1-cullin1-F-box protein) E3 ubiquitin ligase in the nucleus, but not in the cytoplasm, under nutrient-rich conditions. Furthermore, we show that nutrient starvation results in AMP-activated protein kinase (AMPK)-dependent phosphorylation of FOXO3a in the nucleus, which in turn transcriptionally represses SKP2. This repression leads to increased levels of CARM1 protein and subsequent increases in histone H3 Arg17 dimethylation. Genome-wide analyses reveal that CARM1 exerts transcriptional co-activator function on autophagy-related and lysosomal genes through transcription factor EB (TFEB). Our findings demonstrate that CARM1-dependent histone arginine methylation is a crucial nuclear event in autophagy, and identify a new signalling axis of AMPK–SKP2–CARM1 in the regulation of autophagy induction after nutrient starvation.
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影响因子：
16.6
作者：
Boo, Kyungjin;Bhin, Jinhyuk;Jeon, Yoon;Kim, Joomyung;Shin, Hi-Jai R.;Park, Jong-Eun;Kim, Kyeongkyu;Kim, Chang Rok;Jang, Hyonchol;Kim, In-Hoo;Kim, V. Narry;Hwang, Daehee;Lee, Ho;Baek, Sung Hee
通讯作者：
Baek, Sung Hee
影响因子：
21.3
作者：
Carrano, AC;Eytan, E;Pagano, M
通讯作者：
Pagano, M
影响因子：
64.5
作者：
Kim J;Kim YC;Fang C;Russell RC;Kim JH;Fan W;Liu R;Zhong Q;Guan KL
通讯作者：
Guan KL
DOI：
10.1126/science.1204592
发表时间：
2011-06-17
期刊：
Science (New York, N.Y.)
影响因子：
--
作者：
Settembre C;Di Malta C;Polito VA;Garcia Arencibia M;Vetrini F;Erdin S;Erdin SU;Huynh T;Medina D;Colella P;Sardiello M;Rubinsztein DC;Ballabio A
通讯作者：
Ballabio A
影响因子：
12.3
作者：
Kim D;Pertea G;Trapnell C;Pimentel H;Kelley R;Salzberg SL
通讯作者：
Salzberg SL