Blood：谷氨酸盐通过α-酮戊二酸脱氢酶为红细胞生成过程中的血红素合成提供琥珀酰辅酶A

2018-07-11 MedSci MedSci原创

红系分化血红素琥珀酰辅酶a三羧酸循环

中心点：在红细胞生成后期，是外源性谷氨酰胺，而非TCA循环介导为血红素合成所需要的琥珀酰辅酶a提供碳。亚甲基丁二酸，一种合成的化合物，参与炎症反应，可抑制红系分化过程中的血红素合成。摘要：在红系细胞分化过程中，红系细胞必须重塑其蛋白质成分，使成熟红细胞的血红蛋白为主要的胞质蛋白。为此，需合成109个亚铁血红素，消耗1010个琥珀酰辅酶A分子。一直以来都推测在所有细胞类型中，合成血红素所需要的琥珀酰

中心点：

在红细胞生成后期，是外源性谷氨酰胺，而非TCA循环介导为血红素合成所需要的琥珀酰辅酶a提供碳。

亚甲基丁二酸，一种合成的化合物，参与炎症反应，可抑制红系分化过程中的血红素合成。

摘要：

在红系细胞分化过程中，红系细胞必须重塑其蛋白质成分，使成熟红细胞的血红蛋白为主要的胞质蛋白。为此，需合成109个亚铁血红素，消耗1010个琥珀酰辅酶A分子。一直以来都推测在所有细胞类型中，合成血红素所需要的琥珀酰辅酶A来源于三羧酸（TCA）循环。

研究人员发现在红细胞中琥珀酰辅酶A合成酶（SCS）的一个亚基与血红素合成的第一个酶（5-氨基酮戊酸合成酶2，ALAS2）有互作，基于该现象，研究人员推测ALA合成所需要的琥珀酰辅酶A来源于ATP依赖性SCS逆反应。近期，Joseph S. Burch等人发现上述方式并不是分化中的红系细胞为ALA合成提供琥珀酰辅酶A的方式。在红细胞生成的后期阶段，细胞代谢重建，谷氨酰胺成为ALA的前体，随后经脱氨基形成α-酮戊二酸，再在α-酮戊二酸脱氢酶（KDH）的作用下进一步形成琥珀酰辅酶A，该过程无TCA循环参与或交叉。

琥珀酸盐不是血红素的有效前体，提示SCS逆反应并不能为血红素合成提供琥珀酰辅酶A。在巨噬细胞中发现，用亚甲基丁二酸抑制琥珀酸脱氢酶，可显着增加细胞内的琥珀酸盐浓度，并不会像预期一样刺激血红素合成，但实际上会抑制红细胞生成后期的血红蛋白生成。

原始出处：

Joseph S. Burch， et al. Glutamine via α-ketoglutarate dehydrogenase provides succinyl-CoA for heme synthesis during erythropoiesis. Blood  2018  ：blood-2018-01-829036；  doi： https：//doi.org/10.1182/blood-2018-01-829036

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