CKB Promotes Mitochondrial ATP Production by Suppressing Permeability Transition Pore.
AKT
F1F0 ATP synthase
aging
cancer
creatine kinase brain‐type (CKB)
mitochondrial permeability transition pore (mPTP)
Journal
Advanced science (Weinheim, Baden-Wurttemberg, Germany)
ISSN: 2198-3844
Titre abrégé: Adv Sci (Weinh)
Pays: Germany
ID NLM: 101664569
Informations de publication
Date de publication:
19 Jun 2024
19 Jun 2024
Historique:
revised:
04
06
2024
received:
24
03
2024
medline:
19
6
2024
pubmed:
19
6
2024
entrez:
19
6
2024
Statut:
aheadofprint
Résumé
Creatine kinases are essential for maintaining cellular energy balance by facilitating the reversible transfer of a phosphoryl group from ATP to creatine, however, their role in mitochondrial ATP production remains unknown. This study shows creatine kinases, including CKMT1A, CKMT1B, and CKB, are highly expressed in cells relying on the mitochondrial F1F0 ATP synthase for survival. Interestingly, silencing CKB, but not CKMT1A or CKMT1B, leads to a loss of sensitivity to the inhibition of F1F0 ATP synthase in these cells. Mechanistically, CKB promotes mitochondrial ATP but reduces glycolytic ATP production by suppressing mitochondrial calcium (mCa
Identifiants
pubmed: 38896801
doi: 10.1002/advs.202403093
doi:
Types de publication
Journal Article
Langues
eng
Sous-ensembles de citation
IM
Pagination
e2403093Subventions
Organisme : National Natural Science Foundation of China
ID : 82073274
Organisme : National Natural Science Foundation of China
ID : 82373095
Informations de copyright
© 2024 The Author(s). Advanced Science published by Wiley‐VCH GmbH.
Références
a) L. Kazak, P. Cohen, Nat. Rev. Endocrinol. 2020, 16, 421;
b) T. Wallimann, M. Wyss, D. Brdiczka, K. Nicolay, H. M. Eppenberger, Biochem. J. 1992, 281, 21.
D. A. Bonilla, R. B. Kreider, J. R. Stout, D. A. Forero, C. M. Kerksick, M. D. Roberts, E. S. Rawson, Nutrients 2021, 13, 1238.
L. Zhang, P. Bu, Trends Cell Biol. 2022, 32, 380.
a) N. Fenouille, C. F. Bassil, I. Ben‐Sahra, L. Benajiba, G. Alexe, A. Ramos, Y. Pikman, A. S. Conway, M. R. Burgess, Q. Li, F. Luciano, P. Auberger, I. Galinsky, D. J. DeAngelo, R. M. Stone, Y. Zhang, A. S. Perkins, K. Shannon, M. T. Hemann, A. Puissant, K. Stegmaier, Nat. Med. 2017, 23, 301;
b) K. Kurmi, S. Hitosugi, J. Yu, F. Boakye‐Agyeman, E. K. Wiese, T. R. Larson, Q. Dai, Y. J. Machida, Z. Lou, L. Wang, J. C. Boughey, S. H. Kaufmann, M. P. Goetz, L. M. Karnitz, T. Hitosugi, Cell Metab. 2018, 28, 833;
c) N. Sumien, R. A. Shetty, E. B. Gonzales, Subcell Biochem. 2018, 90, 145.
a) K. Wu, M. Yan, T. Liu, Z. Wang, Y. Duan, Y. Xia, G. Ji, Y. Shen, L. Wang, L. Li, P. Zheng, B. Dong, Q. Wu, L. Xiao, X. Yang, H. Shen, T. Wen, J. Zhang, J. Yi, Y. Deng, X. Qian, L. Ma, J. Fang, Q. Zhou, Z. Lu, D. Xu, Nat. Cell Biol. 2023, 25, 714;
b) B. Yang, W. Zhang, L. Sun, B. Lu, C. Yin, Y. Zhang, H. Jiang, iScience 2023, 26, 106684.
a) E. Fernández‐Vizarra, C. Ugalde, Trends Biochem. Sci. 2022, 47, 999;
b) I. Vercellino, L. A. Sazanov, Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 2022, 23, 141.
P. Mitchell, Nature 1961, 191, 144.
a) Y. C. Chae, V. Vaira, M. C. Caino, H. Y. Tang, J. H. Seo, A. V. Kossenkov, L. Ottobrini, C. Martelli, G. Lucignani, I. Bertolini, M. Locatelli, K. G. Bryant, J. C. Ghosh, S. Lisanti, B. Ku, S. Bosari, L. R. Languino, D. W. Speicher, D. C. Altieri, Cancer Cell 2016, 30, 257;
b) N. Kosaisawe, B. Sparta, M. Pargett, C. K. Teragawa, J. G. Albeck, Cell Metab. 2021, 33, 649;
c) T. McGarry, C. Orr, S. Wade, M. Biniecka, S. Wade, L. Gallagher, C. Low, D. J. Veale, U. Fearon, Arthr. Rheumatol 2018, 70, 1959.
a) C. Betz, D. Stracka, C. Prescianotto‐Baschong, M. Frieden, N. Demaurex, M. N. Hall, Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2013, 110, 12526;
b) B. D. Manning, A. Toker, Cell 2017, 169, 381;
c) S. Marchi, M. Corricelli, A. Branchini, V. A. M. Vitto, S. Missiroli, G. Morciano, M. Perrone, M. Ferrarese, C. Giorgi, M. Pinotti, L. Galluzzi, G. Kroemer, P. Pinton, EMBO J. 2019, 38, 1899435;
d) K. Penumatsa, S. Abualkhair, L. Wei, R. Warburton, I. Preston, N. S. Hill, S. W. Watts, B. L. Fanburg, D. Toksoz, Cell Signal 2014, 26, 2818.
a) K. Lin, H. Hsin, N. Libina, C. Kenyon, Nat. Genet. 2001, 28, 139;
b) V. Nogueira, Y. Park, C. C. Chen, P. Z. Xu, M. L. Chen, I. Tonic, T. Unterman, N. Hay, Cancer Cell 2008, 14, 458.
a) C. P. Baines, M. Gutiérrez‐Aguilar, Cell Calc. 2018, 73, 121;
b) R. Pekson, F. G. Liang, J. L. Axelrod, J. Lee, D. Qin, A. J. H. Wittig, V. M. Paulino, M. Zheng, P. M. Peixoto, R. N. Kitsis, Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2023, 120, e2303713120.
a) T. M. Bauer, E. Murphy, Circ. Res. 2020, 126, 280;
b) P. Bernardi, C. Gerle, A. P. Halestrap, E. A. Jonas, J. Karch, N. Mnatsakanyan, E. Pavlov, S. S. Sheu, A. A. Soukas, Cell Death Differ. 2023, 30, 1869.
S. Angeli, A. Foulger, M. Chamoli, T. H. Peiris, A. Gerencser, A. A. Shahmirzadi, J. Andersen, G. Lithgow, Elife 2021, 10, 63453.
a) A. P. Halestrap, A. M. Davidson, Biochem. J. 1990, 268, 153;
b) C. P. Baines, R. A. Kaiser, N. H. Purcell, N. S. Blair, H. Osinska, M. A. Hambleton, E. W. Brunskill, M. R. Sayen, R. A. Gottlieb, G. W. Dorn, J. Robbins, J. D. Molkentin, Nature 2005, 434, 658;
c) T. Nakagawa, S. Shimizu, T. Watanabe, O. Yamaguchi, K. Otsu, H. Yamagata, H. Inohara, T. Kubo, Y. Tsujimoto, Nature 2005, 434, 652.
a) Y. Shi, S. K. Lim, Q. Liang, S. V. Iyer, H. Y. Wang, Z. Wang, X. Xie, D. Sun, Y. J. Chen, V. Tabar, P. Gutin, N. Williams, J. K. De Brabander, L. F. Parada, Nature 2019, 567, 341;
b) C. Wu, Y. Liu, W. Liu, T. Zou, S. Lu, C. Zhu, L. He, J. Chen, L. Fang, L. Zou, P. Wang, L. Fan, H. Wang, H. You, J. Chen, J. Y. Fang, C. Jiang, Y. Shi, Adv. Sci. (Weinh) 2022, 10, e2202642.
Y. Zhang, M. Malekpour, N. Al‐Madani, K. Kahrizi, M. Zanganeh, M. Mohseni, F. Mojahedi, A. Daneshi, H. Najmabadi, R. J. Smith, BMJ Case Rep. 2009, 2009, bcr0820080645.
a) E. Fessler, E. M. Eckl, S. Schmitt, I. A. Mancilla, M. F. Meyer‐Bender, M. Hanf, J. Philippou‐Massier, S. Krebs, H. Zischka, L. T. Jae, Nature 2020, 579, 433,;
b) X. Guo, G. Aviles, Y. Liu, R. Tian, B. A. Unger, Y. T. Lin, A. P. Wiita, K. Xu, M. A. Correia, M. Kampmann, Nature 2020, 579, 427;
c) P. M. Quirós, M. A. Prado, N. Zamboni, D. D'Amico, R. W. Williams, D. Finley, S. P. Gygi, J. Auwerx, J. Cell Biol. 2017, 216, 2027.
C. Giorgi, S. Marchi, P. Pinton, Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 2018, 19, 713.
a) J. M. Baughman, F. Perocchi, H. S. Girgis, M. Plovanich, C. A. Belcher‐Timme, Y. Sancak, X. R. Bao, L. Strittmatter, O. Goldberger, R. L. Bogorad, V. Koteliansky, V. K. Mootha, Nature 2011, 476, 341;
b) J. H. Bae, J. W. Park, T. K. Kwon, Biochem. Biophys. Res. Commun. 2003, 303, 1073.
N. Darabedian, W. Ji, M. Fan, S. Lin, H. S. Seo, E. V. Vinogradova, T. M. Yaron, E. L. Mills, H. Xiao, K. Senkane, E. M. Huntsman, J. L. Johnson, J. Che, L. C. Cantley, B. F. Cravatt, S. Dhe‐Paganon, K. Stegmaier, T. Zhang, N. S. Gray, E. T. Chouchani, Nat. Chem. Biol. 2023, 19, 815.
H. Hirai, H. Sootome, Y. Nakatsuru, K. Miyama, S. Taguchi, K. Tsujioka, Y. Ueno, H. Hatch, P. K. Majumder, B. S. Pan, H. Kotani, Mol. Cancer Ther. 2010, 9, 1956.
T. Gao, F. Furnari, A. C. Newton, Mol. Cell 2005, 18, 13.
L. Lin, M. B. Perryman, D. Friedman, R. Roberts, T. S. Ma, Biochim. Biophys. Acta 1994, 1206, 97.
J. F. Rahbani, A. Roesler, M. F. Hussain, B. Samborska, C. B. Dykstra, L. Tsai, M. P. Jedrychowski, L. Vergnes, K. Reue, B. M. Spiegelman, L. Kazak, Nature 2021, 590, 480.
H. Zhang, N. N. Alder, W. Wang, H. Szeto, D. J. Marcinek, P. S. Rabinovitch, Elife 2020, 9, 60827.
R. P. Chakrabarty, N. S. Chandel, Biochem. (Lond) 2022, 44, 2.
a) D. Hanahan, Cancer Discov. 2022, 12, 31;
b) C. López‐Otín, M. A. Blasco, L. Partridge, M. Serrano, G. Kroemer, Cell 2023, 186, 243.
a) P. Ellinghaus, I. Heisler, K. Unterschemmann, M. Haerter, H. Beck, S. Greschat, A. Ehrmann, H. Summer, I. Flamme, F. Oehme, K. Thierauch, M. Michels, H. Hess‐Stumpp, K. Ziegelbauer, Cancer Med. 2013, 2, 611;
b) K. Vasan, M. Werner, N. S. Chandel, Cell Metab. 2020, 32, 341.