The aryl hydrocarbon receptor interacts with ATP5α1, a subunit of the ATP synthase complex, and modulates mitochondrial function

doi:10.1016/j.taap.2011.05.004

比较研究

.2011年8月1日；254(3):299-310.

doi:10.1016/j.taap.2011.05.004。 Epub 2011年5月12日。

芳香烃受体与ATP合酶复合体的亚单位ATP5α1相互作用，并调节线粒体功能

多萝西·M·塔彭登¹, 斯科特·林恩, 罗伯特·B·克劳福德, 李康爱, Ajith Vengellur公司, 诺伯特·E·卡明斯基, 罗素·S·托马斯, 约翰·J·拉普雷斯

附属公司

PMID： 21616089
预防性维修识别码： PMC3133825型
内政部： 2016年10月10日/j.taap.2011.05.004

比较研究

芳香烃受体与ATP合酶复合体的亚单位ATP5α1相互作用，并调节线粒体功能

多萝西·M·塔彭登等。毒理学应用药理学. 2011.

.2011年8月1日；254(3):299-310.

doi:10.1016/j.taap.2011.05.004。 Epub 2011年5月12日。

作者

多萝西·M·塔彭登¹, 斯科特·林恩, 罗伯特·B·克劳福德, 李康爱, Ajith Vengellur公司, 诺伯特·E·卡明斯基, 罗素·S·托马斯, 约翰·J·拉普雷斯

附属

¹密歇根州立大学生物化学和分子生物学系，美国密歇根州东兰辛48824-1319。

PMID： 21616089
预防性维修识别码： PMC3133825型
内政部： 2016年10月10日/j.taap.2011.05.004

摘要

二恶英，包括2,3,7,8四氯二苯并对二恶英（TCDD），对哺乳动物产生广泛的毒性作用。大多数（如果不是全部）这些毒性效应是由芳基烃受体（AHR）调节的。AHR是一种配体激活的转录因子，已被证明与许多能够影响受体功能的蛋白质相互作用。次级蛋白改变AHR介导的转录事件的能力是毒性的必要步骤，这使我们决定是否可以识别其他相互作用蛋白。为此，我们在Hepa1c7细胞中采用了AHR的串联亲和纯化（TAP）。对AHR进行TAP，然后进行质谱分析（MS），确定ATP5α1是ATP合成酶复合物的一个亚单位，在缺乏配体的情况下是一个强大的AHR相互作用物。接触TCDD后，这种相互作用消失。多个细胞系的联合免疫沉淀证实了这种关联。此外，细胞分馏实验表明，AHR的一部分存在于线粒体中。为了将潜在的功能作用归因于AHR：ATP5α1相互作用，TCDD显示出以AHR依赖和转录依赖的方式诱导线粒体膜超极化。这些结果表明，总细胞AHR池的一部分定位于线粒体，并有助于细胞器的体内平衡。

PubMed免责声明

数字

图1
用AHR特异性抗体进行Western blot分析以确认蛋白表达。表达TAP标记GFP的细胞株(**GFP-螺纹接头**)或鼠AHR(**AHR-分接头**)在AHR空（−/−）MEF中建立。AHR+/+(重量)MEF作为阳性对照(A类). GFP-TAP和AHR-TAP也在Hepa1c7细胞中表达。亲代Hepa1c1c7细胞作为阴性对照(**碳纳米管**). β-actin作为负荷控制(B类). AHR-TAP的功能活性(C类)通过野生型Cyp1A1诱导的qRT-PCR测定(重量)表达AHR-TAP的AHR−/−（−/–），以及表达AHR-/–的GFP-TAP MEF。将细胞株暴露于二甲基亚砜（0.01%载体对照）和TCDD（10nM）中6 h，分离RNA并使用SYBR绿定量Cyp1A1水平。Cyp1A1水平归一化为HPRT。*=与同一细胞系内经二甲基亚砜处理的细胞相比，p<0.05。

图2
TAP样品的银染色凝胶。AHR-TAP和GFP-TAP Hepa1c1c7的TAP最终洗脱样品在4–12%梯度SDS-Page凝胶上分离，并使用银染色进行可视化(A类). 凝胶切片（黑匣子）按照材料和方法进行分析。(B类)AHR和细胞溶质复合物蛋白Hsp90和ARA9的MS鉴定。突出显示的区域显示已识别的肽序列。使用ProteinProfit算法以>95%的置信度对所有数据进行了识别。(C类)AHR TAP后通过已知相互作用物的质谱鉴定的肽总数。

图3
TCDD时间过程实验的银染凝胶，泳道代表GFP-TAP、AHR-TAP（无剂量，30120240分钟）10nM TCDD暴露。黑框表示凝胶切片，其中ATP5α1仅为已鉴定的蛋白质之一(A类). AHR TAP后的ATP5α1质谱数据，包括错误概率、信号强度测量和与蛋白质序列对齐的肽序列覆盖率（突出显示）(B类).

图4
AHR和ATP5α1的共免疫沉淀。用AHR特异性抗体或IgG对照物免疫沉淀DMSO（0.01%溶媒对照）或TCDD处理的AHR-TAP Hepa1c7细胞提取物（10ηM，120分钟）。通过凝胶电泳分离得到的沉淀物。用ATP5α1特异性抗体进行Western blotting检测(A类). WT Hepa1c17提取物(B类)或CH12.LX(C类)用ATP5α1特异性抗体或IgG对照物进行免疫沉淀。用αAHR对分离的蛋白质样品进行蛋白质分离和蛋白质印迹分析。

图5
对暴露于二甲基亚砜或TCDD（10ηM，120分钟）的WT Hepa1c1c7进行细胞分馏(A类)，CH12LX电池(B类)或C57Bl/6小鼠肝脏样本(C类). 全细胞裂解物(**WCL公司**)，细胞溶质(细胞)，粗线粒体(**MF1型**)和纯线粒体(**MF2型**)，线粒体内膜间隙(**MF3型**)和有丝分裂体(**MF4型**)按照材料和方法中的描述制备组分，线粒体部分由原始WT Hepa1c1c7制备(D类). 使用AHR特异性抗体通过Western blot分析细胞分级样品(**顶部面板**)，ATP5α1(**从顶部算起的第二个面板**)，乳酸脱氢酶(**LDH，从顶部算起的第三个面板**)和细胞色素C氧化酶亚基IV(**COXIV，底部面板**). 使用AHR特异性抗体（左面板）和ATP5α1特异性抗体对分离线粒体进行免疫荧光成像(**中央面板**)显示了AHR和ATP5α1在孤立细胞器中的定位和叠加图像(**右侧面板**)显示了两种蛋白质共同定位在分离的细胞器（E）中。

图5
对暴露于DMSO或TCDD（10ηM，120分钟）的WT Hepa1c1c7进行细胞分级(A类)，CH12LX电池(B类)或C57Bl/6小鼠肝脏样本(C类). 全细胞裂解物(**WCL公司**)，胞质(细胞)，粗线粒体(**MF1型**)和纯线粒体(**MF2型**)，线粒体内膜间隙(**MF3型**)和有丝分裂体(**MF4型**)按照材料和方法中的描述制备组分，线粒体部分由原始WT Hepa1c1c7制备(D类). 使用AHR特异性抗体通过Western blot分析细胞分级样本(**顶部面板**)，ATP5α1(**从顶部算起的第二个面板**)，乳酸脱氢酶(**LDH，从顶部算起的第三个面板**)和细胞色素C氧化酶亚基IV(**COXIV，底部面板**). 使用AHR特异性抗体（左面板）和ATP5α1特异性抗体对分离线粒体进行免疫荧光成像(**中央面板**)显示了AHR和ATP5α1在孤立细胞器中的定位和叠加图像(**右侧面板**)显示了两种蛋白质共同定位在分离的细胞器（E）中。

图6
对暴露于DMSO（0.01%载体对照）或TCDD（3、10和30nM）6h的CH12.LX（AHR+/+）细胞系进行线粒体膜电位的流式细胞术分析。与对照组相比，TMRM强度表现出剂量依赖性右移（阴影部分）(A类). 仅在CH12.LX细胞（AHR）中观察到超极化^+/+)而在BCL1细胞系AHR中未观察到^−/−小鼠B细胞系。CCCP被用作阳性对照，显示了电子传输链解偶联对膜极化的影响。将数值归一化为DMSO处理的CH12.LX信号(B类). 超极化不依赖于AHR介导的转录，因为在有无转录抑制剂丝裂霉素C的情况下都可以观察到超极化。再次，CCCP被用作阳性对照，其值被归一化为DMSO处理的对照(C类).

图6
对暴露于二甲基亚砜（0.01%溶媒对照）或TCDD（3、10和30 nM）6小时的CH12.LX（AHR+/+）细胞株进行线粒体膜电位的流式细胞术分析。与对照组相比，TMRM强度表现出剂量依赖性右移（阴影部分）(A类). 仅在CH12.LX细胞（AHR）中观察到超极化^+/+)并且在BCL1细胞系中未观察到，AHR^−/−小鼠B细胞系。CCCP被用作阳性对照，显示了电子传输链解偶联对膜极化的影响。将数值归一化为DMSO处理的CH12.LX信号(B类). 超极化不依赖于AHR介导的转录，因为在有无转录抑制剂丝裂霉素C的情况下都可以观察到超极化。再次，CCCP被用作阳性对照，其值被归一化为DMSO处理的对照(C类).

图7
western blotting检测来自Hepa1c1c7和Hepa C12细胞系的等量全细胞裂解物的AHR表达水平(A类)对Hepa1c1c7（AHR）进行线粒体膜电位的流式细胞术分析^+/+)和Hepa C12（AHR缺乏）细胞株暴露于二甲基亚砜（0.01%溶媒对照）或TCDD（30 nM）6小时。在Hepa1c1c7细胞系中，与溶媒对照组相比，TMRM强度显示TCDD诱导的向右移动。在HepaC12（AHR缺乏）细胞系中未观察到这种变化(B类). 将B中所示的TMRM信号标准化为MitoTraker Green（MTG）信号，以确认TMRM信号的增加并不依赖于线粒体数量的增加，并进一步表明其依赖于AHR。将数值标准化为DMSO处理的Hepa1c1c7信号(C类).

图8
为了确定线粒体内膜超极化对细胞能量的影响，检测了CH12.LX细胞中的ATP水平。使用荧光素酶报告试验，在初始、DMSO（0.1%载体对照）和TCDD（30nM）剂量的CH12.Lx细胞中测量细胞ATP。将数据归一化为细胞数，并将未给药（ND）的ATP水平设置为1。各组之间未观察到显著差异(D类).

请参阅PMC中的此图像和版权信息

类似文章

线粒体靶向芳香烃受体和2,3,7,8-四氯二苯并对二恶英对细胞呼吸和线粒体蛋白质组的影响。
Hwang HJ、Dornbos P、Steitemann M、Dunivin TK、Rizzo M、LaPres JJ。 Hwang HJ等。毒理学应用药理学。2016年8月1日；304:121-32. doi:10.1016/j.taap.2016.04.005。Epub 2016年4月20日。毒理学应用药理学。2016 PMID：27105554 免费PMC文章。
小脑颗粒成神经细胞中芳香烃受体的表达和活性：对发育和二恶英神经毒性的影响。
威廉姆森马萨诸塞州，盖西维茨TA，奥帕纳舒克LA。 Williamson MA等人。毒物科学。2005年2月；83(2):340-8. doi:10.1093/toxsci/kfi031。Epub 2004年11月10日。毒物科学。2005 PMID：15537747
芳香烃受体的敲除导致大鼠和小鼠出现不同的肝肾表型。
Harrill JA、Hukkanen RR、Lawson M、Martin G、Gilger B、Soldatow V、Lecluise EL、Budingsky RA、Rowlands JC、Thomas RS。 Harrill JA等人。毒理学应用药理学。2013年10月15日；272(2):503-18. doi:10.1016/j.taap/2013.06.024。Epub 2013年7月13日。毒理学应用药理学。2013 PMID：23859880
抑制人类乳腺癌细胞中芳香烃受体-雌激素受体串扰的机制。
Safe S、Wormke M、Samudio I。 Safe S等人。乳腺生物肿瘤杂志。2000年7月；5(3):295-306. doi:10.1023/a:1009550912337。乳腺生物肿瘤杂志。2000 PMID：14973392 审查。
芳香烃受体：使用AHR-null小鼠进行的研究。
Gonzalez FJ，Fernandez-Salguero P。 Gonzalez FJ等人。药物Metab处置。1998年12月；26(12):1194-8. 药物Metab处置。1998 PMID：9860927 审查。

查看所有类似文章

引用人

吸烟导致慢性芳香烃受体活性损害肌肉线粒体功能。
Fitzgerald LF、Lackey J、Moussa A、Shah SV、Castellanos AM、Khan S、Schonk M、Thome T、Salyers ZR、Jakkidi N、Kim K、Yang Q、Hepple RT、Ryan TE。 Fitzgerald LF等人。肌肉恶病质杂志。2024年4月；15(2):646-659. doi:10.1002/jcsm.13439。Epub 2024年2月9日。肌肉恶病质杂志。2024 PMID：38333944 免费PMC文章。
与燃烧颗粒物和细颗粒物（PM）相关的肺癌_2.5)-多环芳烃（PAHs）和芳香烃受体（AhR）的作用。
Holme JA、Vondráckek J、Machala M、Lagadic-Gossmann D、Vogel CFA、Le Ferrec E、Sparfel L、Ørevik J。 Holme JA等人。生物化学药理学。2023年10月；216:115801. doi:10.1016/j.bcp.2023.115801。Epub 2023年9月9日。生物化学药理学。2023 PMID：37696458 免费PMC文章。审查。
小鼠肺上皮细胞中芳基烃受体和易位蛋白之间的串扰证据。
Steitemann MM、Liu J、Bayes K、Castro LP、Ferguson-Miller S、LaPres JJ。 Steidemann MM等人。实验细胞研究2023年8月1日；429(1):113617. doi:10.1016/j.yexcr.2023.113617。Epub 2023年5月10日。实验细胞研究2023。 PMID：37172753
低剂量二恶英降低C2C12肌细胞的葡萄糖摄取：线粒体氧化应激和胰岛素依赖性钙动员的作用。
我是S，Kang S，Kim JH，Oh SJ，Pak YK。 Im S等人。抗氧化剂（巴塞尔）。2022年10月26日；11(11):2109. doi:10.3390/antiox1112109。抗氧化剂（巴塞尔）。2022 PMID：36358481 免费PMC文章。
斑马鱼幼虫的转录组学分析表明，铁依赖性线粒体功能障碍可能是苯并[a]芘/乙醇共同暴露诱导的NAFLD进展的关键事件。
Imran M、Chalmel F、中士O、Evrard B、Le Mentec H、Legrand A、Dupont A、Bescher M、Bucher S、Fromenty B、Huc L、Sparfel L、Lagadic-Gossmann D、Podechard N。 Imran M等人。细胞生物毒性。2023年4月；39(2):371-390. doi:10.1007/s10565-022-09706-4。Epub 2022年4月12日。细胞生物毒性。2023 PMID：35412187

查看所有“被引用”文章

工具书类

1. Aly HA，Domenech O。2,3,7,8-四氯二苯并对二恶英（TCDD）在离体大鼠肝细胞中的细胞毒性和线粒体功能障碍。毒物快报。2009;191:79–87.-公共医学
1. Arnold LW、LoCascio NJ、Lutz PM、Pennell CA、Klapper D、Haughton G.抗原诱导的淋巴肿瘤：具有已知抗原特异性的小鼠B细胞淋巴瘤的鉴定。免疫学杂志。1983;131:2064–2068.-公共医学
1. Baran AA、Silverman KA、Zeskand J、Koratkar R、Palmer A、McCullen K、Curran WJ，Jr.、Edmonston TB、Siracusa LD、Buchberg AM。Min 2（Mom2）基因座的修饰物：Atp5a1基因突变的胚胎致死性表明了一种新的息肉抑制机制。基因组研究2007；17:566–576.-项目管理咨询公司-公共医学
1. Barhoover MA、Hall JM、Greenlee WF、Thomas RS。芳香烃受体通过与细胞周期依赖性激酶4的功能性相互作用调节人类乳腺癌细胞的细胞周期进展。摩尔药理学。2009;77:195–201.-公共医学
1. Bishop GA，Haughton G.通过克隆性T细胞和抗原诱导Ly-1+B细胞转化克隆的分化。P NATL ACAD SCI USA 1986；83:7410–7414.-项目管理咨询公司-公共医学

出版物类型

行动
行动

MeSH术语

行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动

赠款和资金

LinkOut-更多资源

[1] Aly HA，Domenech O。2,3,7,8-四氯二苯并对二恶英（TCDD）在离体大鼠肝细胞中的细胞毒性和线粒体功能障碍。毒物快报。2009;191:79–87.-公共医学

[2] Aly HA，Domenech O。2,3,7,8-四氯二苯并对二恶英（TCDD）在离体大鼠肝细胞中的细胞毒性和线粒体功能障碍。毒物快报。2009;191:79–87.-公共医学

[3] Arnold LW、LoCascio NJ、Lutz PM、Pennell CA、Klapper D、Haughton G.抗原诱导的淋巴肿瘤：具有已知抗原特异性的小鼠B细胞淋巴瘤的鉴定。免疫学杂志。1983;131:2064–2068.-公共医学

[4] Arnold LW、LoCascio NJ、Lutz PM、Pennell CA、Klapper D、Haughton G.抗原诱导的淋巴肿瘤：具有已知抗原特异性的小鼠B细胞淋巴瘤的鉴定。免疫学杂志。1983;131:2064–2068.-公共医学

[5] Baran AA、Silverman KA、Zeskand J、Koratkar R、Palmer A、McCullen K、Curran WJ，Jr.、Edmonston TB、Siracusa LD、Buchberg AM。Min 2（Mom2）基因座的修饰物：Atp5a1基因突变的胚胎致死性表明了一种新的息肉抑制机制。基因组研究2007；17:566–576.-项目管理咨询公司-公共医学

[6] Baran AA、Silverman KA、Zeskand J、Koratkar R、Palmer A、McCullen K、Curran WJ，Jr.、Edmonston TB、Siracusa LD、Buchberg AM。Min 2（Mom2）基因座的修饰物：Atp5a1基因突变的胚胎致死性表明了一种新的息肉抑制机制。基因组研究2007；17:566–576.-项目管理咨询公司-公共医学

[7] Barhoover MA、Hall JM、Greenlee WF、Thomas RS。芳香烃受体通过与细胞周期依赖性激酶4的功能性相互作用调节人类乳腺癌细胞的细胞周期进展。摩尔药理学。2009;77:195–201.-公共医学

[8] Barhoover MA、Hall JM、Greenlee WF、Thomas RS。芳香烃受体通过与细胞周期依赖性激酶4的功能性相互作用调节人类乳腺癌细胞的细胞周期进展。摩尔药理学。2009;77:195–201.-公共医学

[9] Bishop GA，Haughton G.通过克隆性T细胞和抗原诱导Ly-1+B细胞转化克隆的分化。P NATL ACAD SCI USA 1986；83:7410–7414.-项目管理咨询公司-公共医学

[10] Bishop GA，Haughton G.通过克隆性T细胞和抗原诱导Ly-1+B细胞转化克隆的分化。P NATL ACAD SCI USA 1986；83:7410–7414.-项目管理咨询公司-公共医学

将引文保存到文件

电子邮件引文

添加到集合

添加到我的书目

您保存的搜索

为外部引文管理软件创建文件

你的RSS订阅源

芳香烃受体与ATP合酶复合体的亚单位ATP5α1相互作用，并调节线粒体功能

附属

芳香烃受体与ATP合酶复合体的亚单位ATP5α1相互作用，并调节线粒体功能

作者

附属

摘要

数字

类似文章

引用人

工具书类

出版物类型

MeSH术语

物质

赠款和资金

LinkOut-更多资源

全文源

其他文献来源

其他

摘要

数字

类似文章

引用人

工具书类

出版物类型

MeSH术语

物质

相关信息

赠款和资金

LinkOut-更多资源

全文源

其他文献来源

其他