分割されたNAD+バイオシンセシスによる転写の代謝調節
Keun Woo Ryu1,2,3, Tulip Nandu1,2, Jiyeon Kim4
1Laboratory of Signaling and Gene Regulation, Cecil H. and Ida Green Center for Reproductive Biology Sciences, University of Texas Southwestern Medical Center, Dallas, TX 75390, USA.
まとめ
ニコチナミドアデニンジヌクレオチド (NAD+) 合成区分化は,グルコース代謝と脂肪細胞の分化を統合する. NMNAT-2による細胞質NAD+合成は,核NAD+を低下させ,PARP-1を阻害し,アディポゲネシスを誘発する.
科学分野:
- 細胞の代謝
- 分子生物学
- 生物化学
背景:
- ニコチナミドアデニンジヌクレオチド (NAD+) は多くの生理学的プロセスに不可欠です.
- NAD+は,NMNAT-1,NMNAT-2,およびNMNAT-3酵素によって異なる細胞部位で合成されます.
- 分割されたNAD+合成は細胞のシグナル伝達と代謝の調節に役割を果たします.
研究 の 目的:
- 分割されたNAD+合成がグルコース代謝とアディポゲン転写を統合する方法を調査する.
- 脂肪細胞の分化中にNAD+レベルを調節するNMNAT酵素の役割を解明する.
- NAD+レベルがアディポゲン転写因子を制御するメカニズムを理解する.
主な方法:
- 脂肪細胞におけるNAD+合成と区分を研究した.
- NMNAT酵素,NAD+レベル,およびグルコース代謝の相互作用を調査した.
- PARP-1活動とC/EBPβ変異に対するNAD+減少の影響を評価した.
- アディポゲン転写の調節におけるNMNAT-2の役割を分析した.
主要な成果:
- アディポゲンシグナリングは,ニコチナミドモノヌクレオチドの核NMNAT-1と競合する細胞質NMNAT-2を誘導する.
- この競争は,核のNAD+レベルを低下させ,ポリ[アデノシン二酸化物 (ADP) - リボース]ポリメラーゼ-1 (PARP-1) の活性を抑制する.
- NMNAT-2による核NAD+減少は,PARP-1に依存したアディポゲン転写の抑制を逆転させ,それによってアディポゲネシスを促進する.
- 分割されたNAD+合成は,代謝状態と転写プログラムの重要な統合因子として機能する.
結論:
- NMNAT酵素による分割されたNAD+合成は,アディポゲン転写によるグルコース代謝の統合に不可欠である.
- 核NAD+レベルのNMNAT-2媒介による調節は,脂肪細胞の分化を制御する重要なメカニズムである.
- この経路は,細胞代謝,NAD+ホメオスタシス,およびアディポゲネシスの転写制御の間の新しいリンクを強調しています.
関連する概念動画
Master Transcription Regulators
7.8K
Master transcription regulators are regulatory proteins that are predominantly responsible for regulating the expression of multiple genes. Often these genes work in concert to drive a complex process. Activation of a master transcription regulator can lead to a cascade of transcriptional activation necessary for that outcome. These regulators can directly bind to the regulatory sequences of the various genes involved, or they can indirectly regulate transcription by binding to regulatory...
7.8K
Master Transcription Regulators
2.8K
2.8K
Cooperative Binding of Transcription Regulators
7.4K
Transcriptional regulators bind to specific cis-regulatory sequences in the DNA to regulate gene transcription. These cis-regulatory sequences are very short, usually less than ten nucleotide pairs in length. The short length means that there is a high probability of the exact same sequence randomly occurring throughout the genome. Since regulators can also bind to groups of similar sequences, this further increases the chances of random binding. Transcriptional regulators form...
7.4K
Cooperative Binding of Transcription Regulators
2.6K
2.6K
Regulation of Metabolism
11.7K
Cellular needs and conditions vary from cell to cell and change within individual cells over time. For example, the required enzymes and energetic demands of stomach cells are different from those of fat storage cells, skin cells, blood cells, and nerve cells. Furthermore, a digestive cell works much harder to process and break down nutrients during the time that closely follows a meal compared with many hours after a meal. As these cellular demands and conditions vary, so do the amounts and...
11.7K
Transcriptional Regulation: Riboswitches
780
Riboswitches are RNA elements that regulate gene expression by altering their secondary structures in response to specific effector molecules. These elements, located in the leader regions of certain mRNAs, act as transcriptional regulators by toggling between alternative conformations to control downstream gene expression. Riboswitch-mediated regulation is a precise mechanism for modulating biosynthetic pathways, as exemplified by the riboflavin biosynthesis pathway in Bacillus...
780


