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“ATAD3C regulates ATAD3A assembly and function in the mitochondrial membrane”
Free Radical Biology and Medicine ( IF 7.1 ) Pub Date : 2023-12-12 , DOI: 10.1016/j.freeradbiomed.2023.12.006 Paula Gaudó 1 , Elena de Tomás-Mateo 1 , Nuria Garrido-Pérez 2 , Alfredo Santana 3 , Eduardo Ruiz-Pesini 4 , Julio Montoya 5 , Pilar Bayona-Bafaluy 2
Free Radical Biology and Medicine ( IF 7.1 ) Pub Date : 2023-12-12 , DOI: 10.1016/j.freeradbiomed.2023.12.006 Paula Gaudó 1 , Elena de Tomás-Mateo 1 , Nuria Garrido-Pérez 2 , Alfredo Santana 3 , Eduardo Ruiz-Pesini 4 , Julio Montoya 5 , Pilar Bayona-Bafaluy 2
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Mitochondrial ATAD3A is an ATPase Associated with diverse cellular Activities (AAA) domain containing enzyme, involved in the structural organization of the inner mitochondrial membrane and of increasing importance in childhood disease. In humans, two ATAD3A paralogs arose by gene duplication during evolution: ATAD3B and ATAD3C. Here we investigate the cellular activities of the ATAD3C paralog that has been considered a pseudogene. We detected unique ATAD3C peptides in HEK 293T cells, with expression similar to that in human tissues, and showed that it is an integral membrane protein that exposes its carboxy-terminus to the intermembrane space. Overexpression of ATAD3C, but not of ATAD3A, in fibroblasts caused a decrease in cell proliferation and oxygen consumption rate, and an increase of cellular ROS. This was due to the incorporation of ATAD3C monomers in ATAD3A complex in the mitochondrial membrane reducing its size. Consistent with a negative regulation of ATAD3A function in mitochondrial membrane organization, ATAD3C expression led to increased accumulation of respiratory chain dimeric CIII in the inner membrane, to the detriment to that assembled in respiratory supercomplexes. Our results demonstrate a negative dominant role of the ATAD3C paralog with implications for mitochondrial OXPHOS function and suggest that its expression regulates ATAD3A in the cell.
中文翻译：
“ATAD3C 调节线粒体膜中的 ATAD3A 组装和功能”
线粒体 ATAD3A 是一种与多种细胞活动 （AAA） 结构域相关的 ATP 酶，参与线粒体内膜的结构组织，在儿童疾病中越来越重要。在人类中，进化过程中的基因复制产生了两个 ATAD3A 旁系同源物：ATAD3B 和 ATAD3C。在这里，我们研究了被认为是假基因的 ATAD3C 旁系同源物的细胞活性。我们在 HEK 293T 细胞中检测到独特的 ATAD3C 肽，其表达与人体组织中的表达相似，并表明它是一种完整的膜蛋白，其羧基末端暴露于膜间空间。在成纤维细胞中过表达 ATAD3C，但不过表达 ATAD3A，导致细胞增殖和耗氧率降低，细胞 ROS 增加。这是由于线粒体膜的 ATAD3A 复合物中掺入 ATAD3C 单体，从而减小了其大小。与线粒体膜组织中 ATAD3A 功能的负调控一致，ATAD3C 表达导致呼吸链二聚体 CIII 在内膜中的积累增加，从而损害了在呼吸超复合物中组装的二聚体。我们的结果表明 ATAD3C 旁系同源物的负显性作用对线粒体 OXPHOS 功能有影响，并表明其表达调节细胞中的 ATAD3A。
更新日期：2023-12-12
中文翻译：
“ATAD3C 调节线粒体膜中的 ATAD3A 组装和功能”
线粒体 ATAD3A 是一种与多种细胞活动 （AAA） 结构域相关的 ATP 酶，参与线粒体内膜的结构组织，在儿童疾病中越来越重要。在人类中，进化过程中的基因复制产生了两个 ATAD3A 旁系同源物：ATAD3B 和 ATAD3C。在这里，我们研究了被认为是假基因的 ATAD3C 旁系同源物的细胞活性。我们在 HEK 293T 细胞中检测到独特的 ATAD3C 肽，其表达与人体组织中的表达相似，并表明它是一种完整的膜蛋白，其羧基末端暴露于膜间空间。在成纤维细胞中过表达 ATAD3C，但不过表达 ATAD3A，导致细胞增殖和耗氧率降低，细胞 ROS 增加。这是由于线粒体膜的 ATAD3A 复合物中掺入 ATAD3C 单体，从而减小了其大小。与线粒体膜组织中 ATAD3A 功能的负调控一致，ATAD3C 表达导致呼吸链二聚体 CIII 在内膜中的积累增加，从而损害了在呼吸超复合物中组装的二聚体。我们的结果表明 ATAD3C 旁系同源物的负显性作用对线粒体 OXPHOS 功能有影响，并表明其表达调节细胞中的 ATAD3A。
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