The AAA+ ATPase ATAD3A Controls Mitochondrial Dynamics at the Interface of the Inner and Outer Membranes

生物 细胞生物学 线粒体分裂 线粒体 AAA蛋白 线粒体融合 跨膜结构域 内膜转移酶 突变体 线粒体内膜 内膜 线粒体基质 跨膜蛋白 线粒体载体 胞浆 ATP酶 线粒体膜转运蛋白 细菌外膜 线粒体DNA 氨基酸 生物化学 受体 基因 大肠杆菌
作者
Benoît Gilquin,Emmanuel Taillebourg,Nadia Cherradi,Arnaud Hubstenberger,Olivia Gay,Nicolas S. Merle,Nicole Assard,Marie-Odile Fauvarque,Shiho Tomohiro,Osamu Kuge,Jacques Baudier
出处
期刊:Molecular and Cellular Biology [American Society for Microbiology]
卷期号:30 (8): 1984-1996 被引量:125
标识
DOI:10.1128/mcb.00007-10
摘要

Dynamic interactions between components of the outer (OM) and inner (IM) membranes control a number of critical mitochondrial functions such as channeling of metabolites and coordinated fission and fusion. We identify here the mitochondrial AAA(+) ATPase protein ATAD3A specific to multicellular eukaryotes as a participant in these interactions. The N-terminal domain interacts with the OM. A central transmembrane segment (TMS) anchors the protein in the IM and positions the C-terminal AAA(+) ATPase domain in the matrix. Invalidation studies in Drosophila and in a human steroidogenic cell line showed that ATAD3A is required for normal cell growth and cholesterol channeling at contact sites. Using dominant-negative mutants, including a defective ATP-binding mutant and a truncated 50-amino-acid N-terminus mutant, we showed that ATAD3A regulates dynamic interactions between the mitochondrial OM and IM sensed by the cell fission machinery. The capacity of ATAD3A to impact essential mitochondrial functions and organization suggests that it possesses unique properties in regulating mitochondrial dynamics and cellular functions in multicellular organisms.
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