Nutritional energy stimulates NAD<sup>+</sup> production to promote tankyrase-mediated PARsylation in insulinoma cells
Notice bibliographique
Résumé
© 2015, Public Library of Science. All rights reserved. The poly-ADP-ribosylation (PARsylation) activity of tankyrase (TNKS) regulates diverse physiological processes including energy metabolism and wnt /β-catenin signaling. This TNKS activity uses NAD+ as a co-substrate to post-translationally modify various acceptor proteins including TNKS itself. PARsylation by TNKS often tags the acceptors for ubiquitination and proteasomal degradation. Whether this TNKS activity is regulated by physiological changes in NAD+ levels or, more broadly, in cellular energy charge has not been investigated. Because the NAD+ biosynthetic enzyme nicotinamide phosphoribosyltransferase (NAMPT) in vitro is robustly potentiated by ATP, we hypothesized that nutritional energy might stimulate cellular NAMPT to produce NAD+ and thereby augment TNKS catalysis. Using insulin-secreting cells as a model, we showed that glucose indeed stimulates the autoPARsylation of TNKS and consequently its turnover by the ubiquitin-proteasomal system. This glucose effect on TNKS is mediated primarily by NAD+ since it is mirrored by the NAD+ precursor nicotinamide mononucleotide (NMN), and is blunted by the NAMPT inhibitor FK866. The TNKS-destabilizing effect of glucose is shared by other metabolic fuels including pyruvate and amino acids. NAD+ flux analysis showed that glucose and nutrients, by increasing ATP, stimulate NAMPT-mediated NAD+ production to expand NAD+ stores. Collectively our data uncover a metabolic pathway whereby nutritional energy augments NAD+ production to drive the PARsylating activity of TNKS, leading to autoPARsylation-dependent degradation of the TNKS protein. The modulation of TNKS catalytic activity and protein abundance by cellular energy charge could potentially impose a nutritional control on the many processes that TNKS regulates through PARsylation. More broadly, the stimulation of NAD+ production by ATP suggests that nutritional energy may enhance the functions of other NAD+-driven enzymes including sirtuins.
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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) | 0,000 | 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 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 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 ».