SIRT3 mediates multi-tissue coupling for metabolic fuel switching.
SIRT3 mediates multi-tissue coupling for metabolic fuel switching.
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SIRT3介导多组织耦合以进行代谢燃料开关。
DOI：
10.1016/j.cmet.2015.03.007
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发表时间：
2015-04-07
期刊：
影响因子：
29
通讯作者：
Denu JM
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Dittenhafer-Reed KE;Richards AL;Fan J;Smallegan MJ;Fotuhi Siahpirani A;Kemmerer ZA;Prolla TA;Roy S;Coon JJ;Denu JM
SIRT3是NAD+依赖性脱酰基酶Sirtuin家族的成员，在代谢调节中起关键作用。生物体范围内的SIRT3损失表现在代谢改变中，然而SIRT3在代谢不同的组织中的协调作用是未知的。使用多组织定量蛋白质组学比较禁食野生型小鼠与缺乏SIRT3的小鼠，创新的生物信息学分析和生化验证，我们提供了线粒体乙酰化和SIRT3功能的全面视图。我们发现SIRT3调节脑，心脏，肾脏，肝脏和骨骼肌常见的核心线粒体过程中的乙酰蛋白质组，但差异调节燃料生产和燃料利用组织中的代谢途径。我们提出SIRT3在肝脏和肾脏中的额外维持功能，其中SIRT3表达升高以减少线粒体蛋白上的乙酸负荷。我们提供了SIRT3影响大脑中酮体利用的证据，并揭示了SIRT3在代谢稳态所需的组织间协调中的关键作用。
SIRT3 is a member of the Sirtuin family of NAD+-dependent deacylases and plays a critical role in metabolic regulation. Organism-wide SIRT3 loss manifests in metabolic alterations, however the coordinating role of SIRT3 among metabolically distinct tissues is unknown. Using multi-tissue quantitative proteomics comparing fasted wild type mice to mice lacking SIRT3, innovative bioinformatic analysis, and biochemical validation, we provide a comprehensive view of mitochondrial acetylation and SIRT3 function. We find SIRT3 regulates the acetyl-proteome in core mitochondrial processes common to brain, heart, kidney, liver, and skeletal muscle, but differentially regulates metabolic pathways in fuel-producing and fuel-utilizing tissues. We propose an additional maintenance function for SIRT3 in liver and kidney where SIRT3 expression is elevated to reduce the acetate load on mitochondrial proteins. We provide evidence that SIRT3 impacts ketone body utilization in the brain and reveal a pivotal role for SIRT3 in the coordination between tissues required for metabolic homeostasis.
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