Dual role of mitochondria in producing melatonin and driving GPCR signaling to block cytochrome c release - Archive ouverte HAL Accéder directement au contenu
Article Dans Une Revue Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America Année : 2017

Dual role of mitochondria in producing melatonin and driving GPCR signaling to block cytochrome c release

Yalikun Suofu
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Wei Li
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Jiaoying Jia
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Nicolas Khattar
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Sergei Baranov
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Daniela Leronni
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Jingjing Wang
M. Beth Minnigh
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Gérald Guillaumet
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Franck Suzenet
R. Mark Richardson
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Samuel Poloyac
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Donna Stolz
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Ralf Jockers
Paula Witt-Enderby
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Diane Carlisle
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Jean-Pierre Vilardaga
Robert Friedlander
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Résumé

G protein-coupled receptors ( GPCRs) are classically characterized as cell-surface receptors transmitting extracellular signals into cells. Here we show that central components of a GPCR signaling system comprised of the melatonin type 1 receptor (MT1), its associated G protein, and beta-arrestins are on and within neuronal mitochondria. We discovered that the ligand melatonin is exclusively synthesized in the mitochondrial matrix and released by the organelle activating the mitochondrial MT1 signal-transduction pathway inhibiting stress-mediated cytochrome c release and caspase activation. These findings coupled with our observation that mitochondrial MT1 overexpression reduces ischemic brain injury in mice delineate a mitochondrial GPCR mechanism contributing to the neuroprotective action of melatonin. We propose a new term, "automitocrine," analogous to "autocrine" when a similar phenomenon occurs at the cellular level, to describe this unexpected intracellular organelle ligand-receptor pathway that opens a new research avenue investigating mitochondrial GPCR biology.

Dates et versions

hal-03117160 , version 1 (20-01-2021)

Identifiants

Citer

Yalikun Suofu, Wei Li, Frédéric Jean-Alphonse, Jiaoying Jia, Nicolas Khattar, et al.. Dual role of mitochondria in producing melatonin and driving GPCR signaling to block cytochrome c release. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 2017, 114 (38), pp.E7997-E8006. ⟨10.1073/pnas.1705768114⟩. ⟨hal-03117160⟩

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