DYNLT1 promotes mitochondrial metabolism to fuel breast cancer development by inhibiting ubiquitination degradation of VDAC1

VDAC1型 细胞生物学 线粒体 泛素连接酶 生物 乳腺癌 癌症研究 电压依赖性阴离子通道 癌细胞 癌症 泛素 生物化学 细菌外膜 遗传学 基因 大肠杆菌
作者
Ling Huang,Bo Wei,Yuqing Zhao,Xue Gong,Liming Chen
出处
期刊:Molecular Medicine [Springer Nature]
卷期号:29 (1) 被引量:1
标识
DOI:10.1186/s10020-023-00663-0
摘要

Abstract Background Mitochondrial metabolism has been proposed as an attractive target for breast cancer therapy. The discovery of new mechanisms underlying mitochondrial dysfunction will facilitate the development of new metabolic inhibitors to improve the clinical treatment of breast cancer patients. DYNLT1 (Dynein Light Chain Tctex-Type 1) is a key component of the motor complex that transports cellular cargo along microtubules in the cell, but whether and how DYNLT1 affects mitochondrial metabolism and breast cancer has not been reported. Methods The expression levels of DYNLT1 were analyzed in clinical samples and a panel of cell lines. The role of DYNLT1 in breast cancer development was investigated using in vivo mouse models and in vitro cell assays, including CCK-8, plate cloning and transwell assay. The role of DYNLT1 in regulating mitochondrial metabolism in breast cancer development is examined by measuring mitochondrial membrane potential and ATP levels. To investigate the underlying molecular mechanism, many methods, including but not limited to Co-IP and ubiquitination assay were used. Results First, we found that DYNLT1 was upregulated in breast tumors, especially in ER + and TNBC subtypes. DYNLT1 promotes the proliferation, migration, invasion and mitochondrial metabolism in breast cancer cells in vitro and breast tumor development in vivo. DYNLT1 colocalizes with voltage-dependent anion channel 1 (VDAC1) on mitochondria to regulate key metabolic and energy functions. Mechanistically, DYNLT1 stabilizes the voltage-dependent anion channel 1 (VDAC1) by hindering E3 ligase Parkin-mediated VDAC1 ubiquitination and degradation. Conclusion Our data demonstrate that DYNLT1 promotes mitochondrial metabolism to fuel breast cancer development by inhibiting Parkin-mediated ubiquitination degradation of VDAC1. This study suggests that mitochondrial metabolism can be exploited by targeting the DYNLT1-Parkin-VDAC1 axis to improve the ability of metabolic inhibitors to suppress cancers with limited treatment options, such as triple-negative breast cancer (TNBC).
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