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Natural variation in C. elegans arsenic toxicity is explained by differences in branched chain amino acid metabolism.

線虫C. elegansにおけるヒ素毒性の自然変異は分岐鎖アミノ酸代謝の違いによって説明される (機械翻訳の邦題)

eLife2019Zdraljevic S, Fox BW, Strand C, et al.
研究デザインその他の原著論文
対象ヒト・動物 併記

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研究デザイン
その他の原著論文
対象
ヒト・動物 併記
出版年
2019
出典
doi.org
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表示あり
出版状態
有効な記録
状態確認日
2026/08/17
収集日
2026/08/03
鮮度
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確認段階
自動処理
記録状態
公開

日本語要約(機械生成)

線虫C. elegansのヒ素に対する応答の自然変異が、dbt-1遺伝子の変異に起因することを見出した。dbt-1は分岐鎖α-ケト酸脱水素酵素複合体のE2サブユニットをコードし、分岐鎖アミノ酸代謝の中心的な役割を担う。保存されたリポイルドメインの非同義変異がヒ素応答の差異と因果的に関連することを示した。標的代謝物解析と化学的補充実験により、ヒ素応答の差異はイソ分岐鎖脂肪酸の変動によることを実証した。さらに、ヒ素処理がヒト細胞の分岐鎖脂肪酸レベルを撹乱することも示した。この発見はヒ素毒性とヒ素を標的とした化学療法に広範な示唆を与える。本研究はBCKDH複合体と分岐鎖アミノ酸代謝をヒ素応答に関与させ、環境毒素が生物の生理に影響を与える新規メカニズムを同定する上で、C. elegansの自然遺伝的多様性の有用性を示す。

この要約は公開抄録のみを根拠にAIが機械的に生成したものです。正確な内容は原文を確認してください。

抄録

We find that variation in the dbt-1 gene underlies natural differences in Caenorhabditis elegans responses to the toxin arsenic. This gene encodes the E2 subunit of the branched-chain α-keto acid dehydrogenase (BCKDH) complex, a core component of branched-chain amino acid (BCAA) metabolism. We causally linked a non-synonymous variant in the conserved lipoyl domain of DBT-1 to differential arsenic responses. Using targeted metabolomics and chemical supplementation, we demonstrate that differences in responses to arsenic are caused by variation in iso-branched chain fatty acids. Additionally, we show that levels of branched chain fatty acids in human cells are perturbed by arsenic treatment. This finding has broad implications for arsenic toxicity and for arsenic-focused chemotherapeutics across human populations. Our study implicates the BCKDH complex and BCAA metabolism in arsenic responses, demonstrating the power of C. elegans natural genetic diversity to identify novel mechanisms by which environmental toxins affect organismal physiology.Editorial note: This article has been through an editorial process in which the authors decide how to respond to the issues raised during peer review. The Reviewing Editor's assessment is that all the issues have been addressed (see decision letter).

MeSH

3-Methyl-2-Oxobutanoate Dehydrogenase (Lipoamide)Amino Acids, Branched-ChainAnimalsArsenicBiological Variation, PopulationCaenorhabditis elegansGenetic VariationHEK293 CellsHumans

DOI 10.7554/elife.40260

PMID 30958264

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