Carnitin-Palmitoyltransferase 1A hat eine Lysin-Succinyltransferase-Aktivität

Lysin-Succinylierung wurde kürzlich als posttranslationales Modifikationsverfahren in Zellen identifiziert. Der molekulare Mechanismus, der der Lysin-Succinylierung zugrunde liegt, bleibt jedoch unklar. Hier zeigen wir, dass Carnitin-Palmitoyltransferase 1A (CPT1A) in vivo und in vitro eine Lysin-Succinyltransferase (LSTase)-Aktivität hat. Durch einen auf stabilen Isotopen basierenden Ansatz zur Aminosäurenmarkierung in Zellkulturen (SILAC) fanden wir heraus, dass 101 Proteine in Zellen, die das Wildtyp (WT) CPT1A expressieren, verglichen mit Kontrollzellen, die nur das Vektortragen exprimieren, stärker succinylisiert waren. Eines der am stärksten succinylisierten Proteine in dieser Analyse war Enolase 1. Wir fanden heraus, dass CPT1A WT Enolase 1 succinylierte und die enzymatische Aktivität von Enolase in Zellen und in vitro reduzierte. Wichtig ist, dass die Mutation von CPT1A Gly710 (G710E) selektiv die Carnitin-Palmitoyltransferase (CPTase)-Aktivität inaktivierte, jedoch nicht die LSTase-Aktivität, die die Enolase-Aktivität in Zellen verringerte und die Zellproliferation unter Glutaminmangel förderte. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass CPT1A als LSTase fungiert, die die enzymatische Aktivität eines Substratproteins und den Stoffwechsel unabhängig von ihrer klassischen CPTase-Aktivität regulieren kann.