Na+ controls hypoxic signalling by the mitochondrial respiratory chain

氧化磷酸化 线粒体 线粒体内膜 活性氧 线粒体基质 呼吸链 化学 超氧化物 细胞生物学 生物化学 线粒体呼吸链 生物物理学 生物 胞浆
作者
Pablo Hernansanz‐Agustín,Carmen Choya-Foces,Susana Carregal‐Romero,Elena Ramos,Tamara Oliva,Tamara Villa-Piña,Laura Moreno,Alicia Izquierdo-Álvarez,J. Daniel Cabrera-García,Ana Cortés,Ana Victoria Lechuga‐Vieco,Pooja Jadiya,Elisa Navarro,Esther Parada,Alejandra Palomino‐Antolín,Daniel Tello,Rebeca Acín‐Pérez,Juan Carlos Rodríguez‐Aguilera,Plácido Navas,Ángel Cogolludo
出处
期刊:Nature [Nature Portfolio]
卷期号:586 (7828): 287-291 被引量:228
标识
DOI:10.1038/s41586-020-2551-y
摘要

All metazoans depend on the consumption of O2 by the mitochondrial oxidative phosphorylation system (OXPHOS) to produce energy. In addition, the OXPHOS uses O2 to produce reactive oxygen species that can drive cell adaptations1-4, a phenomenon that occurs in hypoxia4-8 and whose precise mechanism remains unknown. Ca2+ is the best known ion that acts as a second messenger9, yet the role ascribed to Na+ is to serve as a mere mediator of membrane potential10. Here we show that Na+ acts as a second messenger that regulates OXPHOS function and the production of reactive oxygen species by modulating the fluidity of the inner mitochondrial membrane. A conformational shift in mitochondrial complex I during acute hypoxia11 drives acidification of the matrix and the release of free Ca2+ from calcium phosphate (CaP) precipitates. The concomitant activation of the mitochondrial Na+/Ca2+ exchanger promotes the import of Na+ into the matrix. Na+ interacts with phospholipids, reducing inner mitochondrial membrane fluidity and the mobility of free ubiquinone between complex II and complex III, but not inside supercomplexes. As a consequence, superoxide is produced at complex III. The inhibition of Na+ import through the Na+/Ca2+ exchanger is sufficient to block this pathway, preventing adaptation to hypoxia. These results reveal that Na+ controls OXPHOS function and redox signalling through an unexpected interaction with phospholipids, with profound consequences for cellular metabolism.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
阿肖呀完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
研途者完成签到,获得积分0
1秒前
Itazu发布了新的文献求助10
1秒前
cdercder应助赤壁采纳,获得10
1秒前
xujiahao完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
萌萌哒瓢酱完成签到,获得积分10
2秒前
moonbeam发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
3秒前
满意哈密瓜,数据线完成签到,获得积分10
3秒前
Felicity发布了新的文献求助10
3秒前
破绽发布了新的文献求助10
3秒前
阿乌大王完成签到,获得积分10
4秒前
hsyyk完成签到,获得积分10
4秒前
xuan发布了新的文献求助10
4秒前
贪玩梦山完成签到,获得积分10
4秒前
YunjiangZhang发布了新的文献求助10
5秒前
sogoucoco应助leecoppper采纳,获得10
5秒前
5秒前
研友_VZG7GZ应助夏侯初采纳,获得10
5秒前
5秒前
阿牛完成签到,获得积分10
6秒前
向阳而生完成签到,获得积分10
6秒前
枯木逢春完成签到 ,获得积分10
7秒前
7秒前
Michael发布了新的文献求助10
8秒前
esther颖完成签到,获得积分10
8秒前
瓦尔迪发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
9秒前
粒粒糖发布了新的文献求助10
9秒前
研友_ZG4ml8发布了新的文献求助10
9秒前
Nole应助37采纳,获得10
10秒前
10秒前
xhjh03完成签到,获得积分20
10秒前
bkagyin应助Elaine采纳,获得10
11秒前
点点完成签到 ,获得积分10
11秒前
molihuakai应助ZZZ采纳,获得10
12秒前
高分求助中
Markov Chain Monte Carlo 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Common Foundations of American and East Asian Modernisation: From Alexander Hamilton to Junichero Koizumi 5000
How to Use Machine Learning in Chemistry: An Introduction 1000
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Discerning Saints: Moralization of Intrinsic Motivation and Selective Prosociality at Work 500
Handbuch Trainingswissenschaft – Trainingslehre 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7580643
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9160169
关于积分的说明 19598032
捐赠科研通 7163302
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3265932
关于科研通互助平台的介绍 2430819
邀请新用户注册赠送积分活动 2256937