Aperçu: G.M.
OBJET DE L’EXAMEN:
Pour examiner les conséquences du métabolisme compartimenté au niveau subcellulaire, fournissez des exemples prototypiques du métabolisme compartimenté et décrivez les méthodes permettant d'examiner le métabolisme compartimenté.
CONCLUSIONS RÉCENTES:
Les progrès de la métabolomique et du traçage isotopique ont mis en évidence l’importance des compartiments subcellulaires du métabolisme. La découverte des effets biologiques des métabolites en tant qu'intermédiaires bioénergétiques, blocs de construction anaboliques, médiateurs de signalisation et effecteurs dans les modifications post-traductionnelles des protéines et des acides nucléiques a mis en évidence le rôle de la compartimentation dans la détermination du devenir métabolique. Les progrès récents des méthodes directes et indirectes de quantification du métabolisme compartimenté ont amélioré les approches historiques. Des capteurs de métabolites génétiquement codés, des sondes chimiques, une purification par immunoaffinité et une modélisation métabolique résolue en compartiments ont récemment été appliqués pour étudier la compartimentation.
RÉSUMÉ:
Une mesure précise des métabolites dans des compartiments subcellulaires distincts est importante pour comprendre et cibler pharmacologiquement les voies métaboliques dans divers contextes pathologiques, notamment le cancer, le diabète, l'insuffisance cardiaque, l'obésité et la régulation du système immunitaire. Les approches directes et indirectes pour quantifier le métabolisme compartimenté progressent rapidement. Cependant, la généralisabilité, la rigueur et l'interprétation des données issues des méthodes disponibles pour quantifier le métabolisme compartimenté restent des défis majeurs.
Pour examiner les conséquences du métabolisme compartimenté au niveau subcellulaire, fournissez des exemples prototypiques du métabolisme compartimenté et décrivez les méthodes permettant d'examiner le métabolisme compartimenté.
CONCLUSIONS RÉCENTES:
Les progrès de la métabolomique et du traçage isotopique ont mis en évidence l’importance des compartiments subcellulaires du métabolisme. La découverte des effets biologiques des métabolites en tant qu'intermédiaires bioénergétiques, blocs de construction anaboliques, médiateurs de signalisation et effecteurs dans les modifications post-traductionnelles des protéines et des acides nucléiques a mis en évidence le rôle de la compartimentation dans la détermination du devenir métabolique. Les progrès récents des méthodes directes et indirectes de quantification du métabolisme compartimenté ont amélioré les approches historiques. Des capteurs de métabolites génétiquement codés, des sondes chimiques, une purification par immunoaffinité et une modélisation métabolique résolue en compartiments ont récemment été appliqués pour étudier la compartimentation.
RÉSUMÉ:
Une mesure précise des métabolites dans des compartiments subcellulaires distincts est importante pour comprendre et cibler pharmacologiquement les voies métaboliques dans divers contextes pathologiques, notamment le cancer, le diabète, l'insuffisance cardiaque, l'obésité et la régulation du système immunitaire. Les approches directes et indirectes pour quantifier le métabolisme compartimenté progressent rapidement. Cependant, la généralisabilité, la rigueur et l'interprétation des données issues des méthodes disponibles pour quantifier le métabolisme compartimenté restent des défis majeurs.
Curr Opin Clin Nutr Metab Care. 2019 Sep;22(5):347-354. doi: 10.1097/MCO.0000000000000580.
Should we consider subcellular compartmentalization of metabolites, and if so, how do we measure them?
Author information
- 1
- Department of Cancer Biology.
- 2
- Abramson Family Cancer Research Institute, University of Pennsylvania Perelman School of Medicine.
- 3
- A.J. Drexel Autism Institute, Drexel University, Philadelphia, Pennsylvania, USA.
Abstract
PURPOSE OF REVIEW:
To examine the consequences of metabolism compartmentalized at the subcellular level, provide prototypical examples of compartmentalized metabolism, and describe methods to examine compartmentalized metabolism.RECENT FINDINGS:
Progress in metabolomics and isotope tracing has underscored the importance of subcellular compartments of metabolism. The discovery of biological effects of metabolites as bioenergetic intermediates, anabolic building blocks, signaling mediators, and effectors in posttranslation modifications of proteins and nucleic acids have highlighted the role of compartmentalization in determining metabolic fate. Recent advances in both direct and indirect methods to quantify compartmentalized metabolism have improved upon historical approaches. Genetically encoded metabolite sensors, chemical probes, immunoaffinity purification, and compartment-resolved metabolic modeling have all been recently applied to study compartmentalization.SUMMARY:
Accurate measurement of metabolites in distinct subcellular compartments is important for understanding and pharmacologically targeting metabolic pathways in diverse disease contexts, including cancer, diabetes, heart failure, obesity, and regulation of the immune system. Direct and indirect approaches to quantify compartmentalized metabolism are advancing rapidly. Yet, major challenges remain in the generalizability, rigor, and interpretation of data from the available methods to quantify compartmentalized metabolism.- PMID:31365463
- DOI:10.1097/MCO.0000000000000580
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