Genetic screening reveals phospholipid metabolism as a key regulator of the biosynthesis of the redox-active lipid coenzyme Q
Notice bibliographique
Résumé
Mitochondrial energy production and function rely on optimal concentrations of the essential redox-active lipid, coenzyme Q (CoQ). CoQ deficiency results in mitochondrial dysfunction associated with increased mitochondrial oxidative stress and a range of pathologies. What drives CoQ deficiency in many of these pathologies is unknown, just as there currently is no effective therapeutic strategy to overcome CoQ deficiency in humans. To date, large-scale studies aimed at systematically interrogating endogenous systems that control CoQ biosynthesis and their potential utility to treat disease have not been carried out. Therefore, we developed a quantitative high-throughput method to determine CoQ concentrations in yeast cells. Applying this method to the Yeast Deletion Collection as a genome-wide screen, 30 genes not known previously to regulate cellular concentrations of CoQ were discovered. In combination with untargeted lipidomics and metabolomics, phosphatidylethanolamine N-methyltransferase (PEMT) deficiency was confirmed as a positive regulator of CoQ synthesis, the first identified to date. Mechanistically, PEMT deficiency alters mitochondrial concentrations of one-carbon metabolites, characterized by an increase in the S-adenosylmethionine to S-adenosylhomocysteine (SAM-to-SAH) ratio that reflects mitochondrial methylation capacity, drives CoQ synthesis, and is associated with a decrease in mitochondrial oxidative stress. The newly described regulatory pathway appears evolutionary conserved, as ablation of PEMT using antisense oligonucleotides increases mitochondrial CoQ in mouse-derived adipocytes that translates to improved glucose utilization by these cells, and protection of mice from high-fat diet-induced insulin resistance. Our studies reveal a previously unrecognized relationship between two spatially distinct lipid pathways with potential implications for the treatment of CoQ deficiencies, mitochondrial oxidative stress/dysfunction, and associated diseases.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 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) | 0,001 | 0,001 |
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.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
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 découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».