Mammalian frataxin controls sulfur production and iron entry during de novo Fe4S4 cluster assembly

Autor: Adeline Page, Martin Clémancey, Sandrine Ollagnier de Choudens, Serge Gambarelli, Alain Martelli, Catherine Birck, Florent Colin, Hélène Puccio, Jean-Marc Latour, Laura Zeppieri
Přispěvatelé: Institut de Génétique et de Biologie Moléculaire et Cellulaire (IGBMC), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de Chimie et Biologie des Métaux (LCBM - UMR 5249), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Service de Chimie Inorganique et Biologique (SCIB - UMR E3), Institut Nanosciences et Cryogénie (INAC), Université Grenoble Alpes (UGA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de génétique et biologie moléculaire et cellulaire (IGBMC), Université Louis Pasteur - Strasbourg I-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2013
Předmět:
Zdroj: Journal of the American Chemical Society
Journal of the American Chemical Society, American Chemical Society, 2013, 135 (2), pp.733-40. ⟨10.1021/ja308736e⟩
Journal of the American Chemical Society, 2013, 135 (2), pp.733-40. ⟨10.1021/ja308736e⟩
Journal of the American Chemical Society; Vol 135
ISSN: 0002-7863
1520-5126
Popis: International audience; Iron-sulfur (Fe-S) cluster-containing proteins are essential components of cells. In eukaryotes, Fe-S clusters are synthesized by the mitochondrial iron-sulfur cluster (ISC) machinery and the cytosolic iron-sulfur assembly (CIA) system. In the mammalian ISC machinery, preassembly of the Fe-S cluster on the scaffold protein (ISCU) involves a cysteine desulfurase complex (NFS1/ISD11) and frataxin (FXN), the protein deficient in Friedreich's ataxia. Here, by comparing the biochemical and spectroscopic properties of quaternary (ISCU/NFS1/ISD11/FXN) and ternary (ISCU/NFS1/ISD11) complexes, we show that FXN stabilizes the quaternary complex and controls iron entry to the complex through activation of cysteine desulfurization. Furthermore, we show for the first time that in the presence of iron and L-cysteine, an [Fe(4)S(4)] cluster is formed within the quaternary complex that can be transferred to mammalian aconitase (mACO2) to generate an active enzyme. In the absence of FXN, although the ternary complex can assemble an Fe-S cluster, the cluster is inefficiently transferred to ACO2. Taken together, these data help to unravel further the Fe-S cluster assembly process and the molecular basis of Friedreich's ataxia.
Databáze: OpenAIRE
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