ミトコンドリアABCトランスポーターABCB10の減少は、ヘム生合成遺伝子の転写プロファイルに影響を与えます

ATP結合カセットサブファミリーBメンバー10（ABCB10）は、ミトコンドリアATP結合カセット（ABC）トランスポーターであり、Mitoferrin1およびFerrochelataseと錯体を組み、赤血球の発生におけるヘム生合成を強化します。ABCB10レベルの減少は、Mitoferrin1タンパク質レベルとミトコンドリアへの鉄の輸入を低下させることが示されており、ヘム生合成の減少をもたらします。ABCトランスポーターとして、ABCB10はATPに結合および加水分解しますが、その輸送された基質は不明です。ここでは、ABCB10の減少が、モルファント処理されたゼブラフィッシュ胚または分化したABCB10特異的shrNAマウスの友人エリスルスロウケミア（MEL）細胞に、ABCB10が特異的にsh骨で沈黙している分化したABCB10特異的shrNAマウスの友人赤脂症（MEL）に蓄積しないことを決定しました。また、ABCB10のATPase活性はMEL細胞におけるヘモグロビン化に必要であることを発見し、ABCB10によって輸送される基質が赤血球発達中のヘム生合成の増加を媒介する上で重要であることを示唆しています。サクシニルアセトンを含む5-アミノレブリン酸デヒドラターゼ（EC 4.2.1.24）の阻害により、対照に5-アミノレブリン酸（ALA）蓄積とABCB10特異的shRNA MEL細胞の両方が生じ、ABCB10の減少がミトコンドリアとMitondriaとMitondriaとALAの拡張に影響を与えないことが示されました。ABCB10はALAを輸送しません。ABCB10のサイレンシングは、ALAS2またはGATA1の過剰発現によって部分的に救助される可能性のある転写調節因子BACH1による抑制によるヘム生合成転写プロファイルの変化をもたらし、ABCB10 shrNA MEL細胞が血球増加の減少を示す理由の機械的説明を提供します。結論として、我々の発見は、ABCB10がALAを輸送し、ABCB10のATP温合活性がヘモグロビン化に重要であり、ABCB10によって輸送される基質がヘモグロビン化を最適化する信号を提供することを示していることを除外しています。

ATP-binding cassette subfamily B member 10 (Abcb10) is a mitochondrial ATP-binding cassette (ABC) transporter that complexes with mitoferrin1 and ferrochelatase to enhance heme biosynthesis in developing red blood cells. Reductions in Abcb10 levels have been shown to reduce mitoferrin1 protein levels and iron import into mitochondria, resulting in reduced heme biosynthesis. As an ABC transporter, Abcb10 binds and hydrolyzes ATP, but its transported substrate is unknown. Here, we determined that decreases in Abcb10 did not result in protoporphyrin IX accumulation in morphant-treated zebrafish embryos or in differentiated Abcb10-specific shRNA murine Friend erythroleukemia (MEL) cells in which Abcb10 was specifically silenced with shRNA. We also found that the ATPase activity of Abcb10 is necessary for hemoglobinization in MEL cells, suggesting that the substrate transported by Abcb10 is important in mediating increased heme biosynthesis during erythroid development. Inhibition of 5-aminolevulinic acid dehydratase (EC 4.2.1.24) with succinylacetone resulted in both 5-aminolevulinic acid (ALA) accumulation in control and Abcb10-specific shRNA MEL cells, demonstrating that reductions in Abcb10 do not affect ALA export from mitochondria and indicating that Abcb10 does not transport ALA. Abcb10 silencing resulted in an alteration in the heme biosynthesis transcriptional profile due to repression by the transcriptional regulator Bach1, which could be partially rescued by overexpression of Alas2 or Gata1, providing a mechanistic explanation for why Abcb10 shRNA MEL cells exhibit reduced hemoglobinization. In conclusion, our findings rule out that Abcb10 transports ALA and indicate that Abcb10's ATP-hydrolysis activity is critical for hemoglobinization and that the substrate transported by Abcb10 provides a signal that optimizes hemoglobinization.