P66Shc Inactivation modifies RNS production, regulates Sirt3 activity, and improves mitochondrial homeostasis, delaying the aging process in mouse brain

Autores
Pérez, Hernán; Finocchietto, Paola Vanesa; Alippe, Yael; Rebagliati, Ines Rosa; Elguero, María Eugenia; Villalba, Nerina; Poderoso, Juan José; Carreras, Maria Cecilia
Año de publicación
2018
Idioma
inglés
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión publicada
Descripción
Programmed and damage aging theories have traditionally been conceived as stand-alone schools of thought. However, the p66Shc adaptor protein has demonstrated that aging-regulating genes and reactive oxygen species (ROS) are closely interconnected, since its absence modifies metabolic homeostasis by providing oxidative stress resistance and promoting longevity. p66Shc(-/-) mice are a unique opportunity to further comprehend the bidirectional relationship between redox homeostasis and the imbalance of mitochondrial biogenesis and dynamics during aging. This study shows that brain mitochondria of p66Shc(-/-) aged mice exhibit a reduced alteration of redox balance with a decrease in both ROS generation and its detoxification activity. We also demonstrate a strong link between reactive nitrogen species (RNS) and mitochondrial function, morphology, and biogenesis, where low levels of ONOO- formation present in aged p66Shc(-/-) mouse brain prevent protein nitration, delaying the loss of biological functions characteristic of the aging process. Sirt3 modulates age-associated mitochondrial biology and function via lysine deacetylation of target proteins, and we show that its regulation depends on its nitration status and is benefited by the improved NAD+/NADH ratio in aged p66Shc(-/-) brain mitochondria. Low levels of protein nitration and acetylation could cause the metabolic homeostasis maintenance observed during aging in this group, thus increasing its lifespan.
Fil: Pérez, Hernán. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Inmunología, Genética y Metabolismo. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Inmunología, Genética y Metabolismo; Argentina
Fil: Finocchietto, Paola Vanesa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Inmunología, Genética y Metabolismo. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Inmunología, Genética y Metabolismo; Argentina
Fil: Alippe, Yael. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Inmunología, Genética y Metabolismo. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Inmunología, Genética y Metabolismo; Argentina
Fil: Rebagliati, Ines Rosa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Inmunología, Genética y Metabolismo. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Inmunología, Genética y Metabolismo; Argentina
Fil: Elguero, María Eugenia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Inmunología, Genética y Metabolismo. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Inmunología, Genética y Metabolismo; Argentina
Fil: Villalba, Nerina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Inmunología, Genética y Metabolismo. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Inmunología, Genética y Metabolismo; Argentina
Fil: Poderoso, Juan José. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Inmunología, Genética y Metabolismo. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Inmunología, Genética y Metabolismo; Argentina
Fil: Carreras, Maria Cecilia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Inmunología, Genética y Metabolismo. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Inmunología, Genética y Metabolismo; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Bioquímica Clínica; Argentina
Materia
Aging
Mitochondria
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Brain
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
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Repositorio
CONICET Digital (CONICET)
Institución
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
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This study shows that brain mitochondria of p66Shc(-/-) aged mice exhibit a reduced alteration of redox balance with a decrease in both ROS generation and its detoxification activity. We also demonstrate a strong link between reactive nitrogen species (RNS) and mitochondrial function, morphology, and biogenesis, where low levels of ONOO- formation present in aged p66Shc(-/-) mouse brain prevent protein nitration, delaying the loss of biological functions characteristic of the aging process. Sirt3 modulates age-associated mitochondrial biology and function via lysine deacetylation of target proteins, and we show that its regulation depends on its nitration status and is benefited by the improved NAD+/NADH ratio in aged p66Shc(-/-) brain mitochondria. Low levels of protein nitration and acetylation could cause the metabolic homeostasis maintenance observed during aging in this group, thus increasing its lifespan.Fil: Pérez, Hernán. 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Instituto de Inmunología, Genética y Metabolismo; ArgentinaFil: Carreras, Maria Cecilia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Inmunología, Genética y Metabolismo. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Inmunología, Genética y Metabolismo; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. 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