Mitochondrial NADP(H) generation is essential for proline biosynthesis.
Mitochondrial NADP(H) generation is essential for proline biosynthesis.
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DOI：
10.1126/science.abd5491
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发表时间：
2021-05-28
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Thompson CB
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Zhu J;Schwörer S;Berisa M;Kyung YJ;Ryu KW;Yi J;Jiang X;Cross JR;Thompson CB
辅酶烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NADP+）及其还原形式（NADPH）以亚细胞区室化的方式调节还原代谢。线粒体NADP（H）的产生依赖于NAD激酶2（NADK 2）对NAD（H）的磷酸化。人细胞系中NADK 2的缺失并不改变线粒体叶酸途径活性、三羧酸循环活性或线粒体氧化应激，但导致基本培养基中细胞增殖受损。这种生长缺陷通过补充脯氨酸而得以挽救。NADK 2介导的线粒体NADP（H）生成是谷氨酸还原和脯氨酸生物合成所必需的。此外，线粒体NADP（H）的可用性决定了间充质谱系细胞的胶原蛋白的产生。因此，线粒体NADP（H）库的主要功能是支持脯氨酸生物合成以用于胞质蛋白质合成。NADK2介导的线粒体NADP（H）产生的主要功能是支持脯氨酸产生以用于胞质蛋白质合成。
The coenzyme nicotinamide adenine dinucleotide phosphate (NADP+) and its reduced form (NADPH) regulate reductive metabolism in a subcellularly compartmentalized manner. Mitochondrial NADP(H) production depends on the phosphorylation of NAD(H) by NAD kinase 2 (NADK2). Deletion of NADK2 in human cell lines did not alter mitochondrial folate pathway activity, tricarboxylic acid cycle activity, or mitochondrial oxidative stress, but led to impaired cell proliferation in minimal medium. This growth defect was rescued by proline supplementation. NADK2-mediated mitochondrial NADP(H) generation was required for the reduction of glutamate and hence proline biosynthesis. Furthermore, mitochondrial NADP(H) availability determined the production of collagen proteins by cells of mesenchymal lineage. Thus, a primary function of the mitochondrial NADP(H) pool is to support proline biosynthesis for use in cytosolic protein synthesis. A primary function of NADK2-mediated mitochondrial NADP(H) generation is to support proline production for use in cytosolic protein synthesis.
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