NDUFA13的K7位点乙酰化感知氧化磷酸化功能障碍,破坏抗增殖蛋白支架并驱动心力衰竭中的线粒体嵴重塑

由 root 提交于 周五, 10/30/2026 - 14:47
摘要

线粒体嵴解体是心力衰竭的标志性特征,但氧化磷酸化(OXPHOS)功能障碍如何引发这种结构性崩解仍不清楚。在此,我们发现复合体 I 亚基 NDUFA13 的赖氨酸 7 位点(K7)乙酰化是一种代谢感应机制,可将 OXPHOS 功能障碍与嵴重塑联系起来。抑制 OXPHOS 会促使 NDUFA13-K7 发生过度乙酰化,诱导其构象压缩并转位至膜间隙。乙酰化的 NDUFA13 通过其卷曲螺旋结构域与 PHB2 竞争性结合,从而置换 PHB1 并拆解 prohibitin 支架。乙酰化模拟突变体 NDUFA13-K7Q 可在体外诱导嵴碎片化;在压力负荷下,心肌细胞特异性 K7Q 敲入小鼠表现出死亡率加速升高和嵴丢失,并伴有三羧酸循环通量受损、脂肪酸氧化障碍以及多不饱和心磷脂选择性耗竭。这些发现表明,NDUFA13-K7 乙酰化是一种可逆开关,可将生物能量学衰竭转化为病理性嵴重塑和代谢重编程,并凸显了靶向去乙酰化的治疗潜力。

NDUFA13 K7位点的乙酰化感知氧化磷酸化功能障碍,破坏 prohibitin 支架并驱动心力衰竭中的嵴重塑 | bioRxiv

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NDUFA13 K7位点的乙酰化感知氧化磷酸化功能障碍,破坏 prohibitin 支架并驱动心力衰竭中的嵴重塑

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Xiao He

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线粒体嵴解体是心力衰竭的典型特征,但氧化磷酸化(OXPHOS)功能障碍如何触发这一结构性崩解仍不清楚。在此,我们发现复合体 I 亚基 NDUFA13 在赖氨酸 7 位点(K7)的乙酰化是一种代谢传感机制,可将 OXPHOS 功能障碍与线粒体嵴重塑相联系。OXPHOS 抑制促进 NDUFA13-K7 超乙酰化,诱导其构象压缩并转位至膜间隙。乙酰化的 NDUFA13 通过其卷曲螺旋结构域与 PHB2 发生竞争性结合,置换 PHB1 并使 prohibitin 支架解体。乙酰化模拟型 NDUFA13-K7Q 在体外诱导线粒体嵴碎片化;而心肌细胞特异性 K7Q 敲入小鼠在压力超负荷条件下表现出加速死亡和线粒体嵴丧失,并伴随】【。

TCA循环通量受损、脂肪酸氧化缺陷以及多不饱和心磷脂选择性耗竭。这些发现表明,NDUFA13-K7乙酰化是一种可逆开关,可将生物能量代谢衰竭转化为病理性嵴重塑和代谢重编程,并凸显靶向去乙酰化的治疗潜力。

利益冲突声明

作者声明不存在利益冲突。

版权

本预印本的版权归作者/资助方所有;其已授予 bioRxiv 永久展示该预印本的许可。

本内容依据 CC-BY-NC-ND 4.0 国际许可协议提供。

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发布于2026年10月28日。

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2026.10.26.761921;

doi:https://doi.org/10.64898/2026.10.26.761921

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关键词:NDUFA13乙酰化 · 线粒体嵴重塑 · 氧化磷酸化障碍 · 心力衰竭 · 心肌细胞代谢重编程

原文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.10.26.761921v1?rss=1