GCN5L1によるミトコンドリアタンパク質のアセチル化は、心臓の脂肪酸酸化の促進を促進します

リジンのアセチル化は可逆的な翻訳後修飾であり、ミトコンドリア代謝酵素の調節において特に重要です。アセチル化は、燃料代謝に由来するアセチルCoAを補因子として使用し、それにより栄養を代謝活性にリンクします。本研究では、心臓のミトコンドリアのアセチル化状態が食物摂取によってどのように制御され、これらの変化がミトコンドリア代謝にどのように影響するかによってどのように制御されるかを調査しました。長期の高脂肪食を与えられたマウスの心臓ミトコンドリアタンパク質アセチル化に有意な増加があり、この変化はミトコンドリアアセチルトランスフェラーゼ関連タンパク質GCN5L1の存在量の増加と相関することがわかりました。いくつかのミトコンドリア脂肪酸酸化酵素（長鎖アシルコアデヒドロゲナーゼ、短鎖アシル-CoAデヒドロゲナーゼ、およびヒドロキシシル-CoAデヒドロゲナーゼ）のアセチル化状態、およびピルベート酸化酵素（ピルベートデヒドロゲナーゼにおけるピルベート酸化酵素）のアセチル化状態（ヒドロキシルコアデヒドロゲナーゼ）およびヒドロキシルコアデヒドロゲナーゼ）が示されました。 - 脂肪食が育てられたマウスと、長鎖および短鎖アシルCoAデヒドロゲナーゼアセチル化の増加は、酵素活性の増加と相関することです。最後に、GCN5L1ノックダウン後にミトコンドリア脂肪酸酸化タンパク質のアセチル化が減少し、アセチル化の減少が培養H9C2細胞の脂肪酸酸化の減少につながることを実証しました。これらのデータは、リジンアセチル化が心臓の脂肪酸酸化を促進し、この修飾はGCN5L1の活性によって部分的に調節されていることを示しています。異なる組織。ここでは、GCN5L1による心臓ミトコンドリア脂肪酸酸化酵素のアセチル化が食事誘発肥満マウスにおける活性を有意に上方制御するという新しい証拠を提供します。

Lysine acetylation is a reversible posttranslational modification and is particularly important in the regulation of mitochondrial metabolic enzymes. Acetylation uses acetyl-CoA derived from fuel metabolism as a cofactor, thereby linking nutrition to metabolic activity. In the present study, we investigated how mitochondrial acetylation status in the heart is controlled by food intake and how these changes affect mitochondrial metabolism. We found that there was a significant increase in cardiac mitochondrial protein acetylation in mice fed a long-term high-fat diet and that this change correlated with an increase in the abundance of the mitochondrial acetyltransferase-related protein GCN5L1. We showed that the acetylation status of several mitochondrial fatty acid oxidation enzymes (long-chain acyl-CoA dehydrogenase, short-chain acyl-CoA dehydrogenase, and hydroxyacyl-CoA dehydrogenase) and a pyruvate oxidation enzyme (pyruvate dehydrogenase) was significantly upregulated in high-fat diet-fed mice and that the increase in long-chain and short-chain acyl-CoA dehydrogenase acetylation correlated with increased enzymatic activity. Finally, we demonstrated that the acetylation of mitochondrial fatty acid oxidation proteins was decreased after GCN5L1 knockdown and that the reduced acetylation led to diminished fatty acid oxidation in cultured H9C2 cells. These data indicate that lysine acetylation promotes fatty acid oxidation in the heart and that this modification is regulated in part by the activity of GCN5L1.NEW & NOTEWORTHY Recent research has shown that acetylation of mitochondrial fatty acid oxidation enzymes has greatly contrasting effects on their activity in different tissues. Here, we provide new evidence that acetylation of cardiac mitochondrial fatty acid oxidation enzymes by GCN5L1 significantly upregulates their activity in diet-induced obese mice.