Hydrogen sulfide (H <sub>2</sub> S) metabolism in mitochondria and its regulatory role in energy production
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Notice bibliographique
Résumé
Although many types of ancient bacteria and archea rely on hydrogen sulfide (H(2)S) for their energy production, eukaryotes generate ATP in an oxygen-dependent fashion. We hypothesize that endogenous H(2)S remains a regulator of energy production in mammalian cells under stress conditions, which enables the body to cope with energy demand when oxygen supply is insufficient. Cystathionine γ-lyase (CSE) is a major H(2)S-producing enzyme in the cardiovascular system that uses cysteine as the main substrate. Here we show that CSE is localized only in the cytosol, not in mitochondria, of vascular smooth-muscle cells (SMCs) under resting conditions, revealed by Western blot analysis and confocal microscopy of SMCs transfected with GFP-tagged CSE plasmid. After SMCs were exposed to A23187, thapsigargin, or tunicamycin, intracellular calcium level was increased, and CSE translocated from the cytosol to mitochondria. CSE was coimmunoprecipitated with translocase of the outer membrane 20 (Tom20) in mitochondrial membrane. Tom20 siRNA significantly inhibited mitochondrial translocation of CSE and mitochondrial H(2)S production. The cysteine level inside mitochondria is approximately three times that in the cytosol. Translocation of CSE to mitochondria metabolized cysteine, produced H(2)S inside mitochondria, and increased ATP production. Inhibition of CSE activity reversed A23187-stimulated mitochondrial ATP production. H(2)S improved mitochondrial ATP production in SMCs with hypoxia, which alone decreased ATP production. These results suggest that translocation of CSE to mitochondria on specific stress stimulations is a unique mechanism to promote H(2)S production inside mitochondria, which subsequently sustains mitochondrial ATP production under hypoxic conditions.
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Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle