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Regulation of UCP1 and Mitochondrial Metabolism in Brown Adipose Tissue by Reversible Succinylation.
Molecular Cell ( IF 14.5 ) Pub Date : 2019-04-15 , DOI: 10.1016/j.molcel.2019.03.021 GuoXiao Wang 1 , Jesse G Meyer 2 , Weikang Cai 1 , Samir Softic 1 , Mengyao Ella Li 1 , Eric Verdin 2 , Christopher Newgard 3 , Birgit Schilling 2 , C Ronald Kahn 1
Molecular Cell ( IF 14.5 ) Pub Date : 2019-04-15 , DOI: 10.1016/j.molcel.2019.03.021 GuoXiao Wang 1 , Jesse G Meyer 2 , Weikang Cai 1 , Samir Softic 1 , Mengyao Ella Li 1 , Eric Verdin 2 , Christopher Newgard 3 , Birgit Schilling 2 , C Ronald Kahn 1
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Brown adipose tissue (BAT) is rich in mitochondria and plays important roles in energy expenditure, thermogenesis, and glucose homeostasis. We find that levels of mitochondrial protein succinylation and malonylation are high in BAT and subject to physiological and genetic regulation. BAT-specific deletion of Sirt5, a mitochondrial desuccinylase and demalonylase, results in dramatic increases in global protein succinylation and malonylation. Mass spectrometry-based quantification of succinylation reveals that Sirt5 regulates the key thermogenic protein in BAT, UCP1. Mutation of the two succinylated lysines in UCP1 to acyl-mimetic glutamine and glutamic acid significantly decreases its stability and activity. The reduced function of UCP1 and other proteins in Sirt5KO BAT results in impaired mitochondria respiration, defective mitophagy, and metabolic inflexibility. Thus, succinylation of UCP1 and other mitochondrial proteins plays an important role in BAT and in regulation of energy homeostasis.
中文翻译：
通过可逆琥珀酰化调节棕色脂肪组织中的 UCP1 和线粒体代谢。
棕色脂肪组织（BAT）富含线粒体，在能量消耗、产热和葡萄糖稳态中发挥重要作用。我们发现 BAT 中线粒体蛋白琥珀酰化和丙二酰化水平很高，并且受到生理和遗传调控。 BAT 特异性删除 Sirt5（一种线粒体脱琥珀酰酶和脱丙二酰酶）会导致整体蛋白质琥珀酰化和丙二酰化急剧增加。基于质谱的琥珀酰化定量表明 Sirt5 调节 BAT 中关键的产热蛋白 UCP1。 UCP1 中的两个琥珀酰化赖氨酸突变为酰基模拟谷氨酰胺和谷氨酸，显着降低了其稳定性和活性。 Sirt5KO BAT 中 UCP1 和其他蛋白质功能的降低会导致线粒体呼吸受损、线粒体自噬缺陷和代谢不灵活。因此，UCP1 和其他线粒体蛋白的琥珀酰化在 BAT 和能量稳态调节中发挥着重要作用。
更新日期：2019-05-16
中文翻译：
通过可逆琥珀酰化调节棕色脂肪组织中的 UCP1 和线粒体代谢。
棕色脂肪组织（BAT）富含线粒体，在能量消耗、产热和葡萄糖稳态中发挥重要作用。我们发现 BAT 中线粒体蛋白琥珀酰化和丙二酰化水平很高，并且受到生理和遗传调控。 BAT 特异性删除 Sirt5（一种线粒体脱琥珀酰酶和脱丙二酰酶）会导致整体蛋白质琥珀酰化和丙二酰化急剧增加。基于质谱的琥珀酰化定量表明 Sirt5 调节 BAT 中关键的产热蛋白 UCP1。 UCP1 中的两个琥珀酰化赖氨酸突变为酰基模拟谷氨酰胺和谷氨酸，显着降低了其稳定性和活性。 Sirt5KO BAT 中 UCP1 和其他蛋白质功能的降低会导致线粒体呼吸受损、线粒体自噬缺陷和代谢不灵活。因此，UCP1 和其他线粒体蛋白的琥珀酰化在 BAT 和能量稳态调节中发挥着重要作用。
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