The role of mitochondrial complex II in cancer cell biology

Abstract

Mitochondrie jsou pro většinu eukaryotických buněk nezbytné organely, které obsahují řadu komplikovaných, vzájemně interagujících proteinových struktur. Mezi ně patří mimo jiné i komplexy elektron transportního řetězce, tedy komplexy I - IV. Mitochondriální komplex II hraje klíčovou roli v buněčném metabolismu, neboť leží na křižovatce mezi cyklem trikarboxylových kyselin a dýchacím řetězcem. Tento proteinový komplex, též zvaný sukcinát dehydrogenáza, zprostředkovává nejen oxidaci sukcinátu a přenos elektronů, ale také se podílí na tvorbě reaktivních forem kyslíku. Mitochondriální komplex II sestává ze čtyř podjednotek zvaných SDHA-D, navíc sestavení komplexu vyžaduje čtyři proteinové asemblační faktory SDHAF1-4. Mutace a epigenetické změny genů podjednotek a asemblačních faktorů sukcinát dehydrogenázy jsou spojeny s různými patologickými stavy, jako jsou například neurodegenerativní onemocnění, nebo mohou stát za vnikem nádorů. Mitochondriální nemoci způsobené vrozenými poruchami komplexu II nicméně nejsou tak dobře prostudovány jako například onemocnění vzniklá z důvodu nefunkčnosti ostatních mitochondriálních komplexů, zřejmě proto, že žádný protein komplexu II není kódován v mitochondriálním genomu. Nedávné studie ukázaly, že narušení funkce nebo skládání komplexu II vede k akumulaci...

Mitochondria are essential organelles for most eukaryotic cells, containing intricate networks of numerous proteins. These include, among others, complexes I-IV of the electron transport chain. Being at the crossroads of the tricarboxylic acid cycle and the respiratory chain, mitochondrial complex II plays a key role in cellular metabolism. The protein complex, also known as succinate dehydrogenase, is capable of not only succinate oxidation and electron transfer but also contributes to the production of reactive oxygen species. Mitochondrial complex II consists of four subunits, SDHA-D, and four dedicated protein assembly factors SDHAF1-4 that participate in complex II biogenesis. Mutations and epigenetic modulations of genes coding for succinate dehydrogenase subunits or assembly factors are associated with pathological conditions such as neurodegenerative diseases, or may result in tumor formation. However, inborn complex-II-linked mitochondrial pathologies are rather understudied, compared to diseases with causative errors of other mitochondrial complexes, presumably due to the fact that none of complex II subunits is encoded in the mitochondrial genome. Recent studies have shown that impairment of mitochondrial complex II function or assembly leads to accumulation of alternative assembly forms...