Orsai, the Drosophila homolog of human ETFRF1, links lipid catabolism to growth control
- Autores
- Fernández Acosta, Magdalena; Romero, Juan Ignacio; Bernabo, Guillermo; Velázquez Campos, Giovanna Margarita; Gonzalez, Nerina; Mares, Maria Lucia; Werbajh, Santiago Enrique; Avendaño Vázquez, Luz Amaranta; Rechberger, Gerald N.; Kühnlein, Ronald P.; Marino, Cristina Ester; Cantera, Rafael; Rezaval, Carolina; Ceriani, Maria Fernanda
- Año de publicación
- 2022
- Idioma
- inglés
- Tipo de recurso
- artículo
- Estado
- versión publicada
- Descripción
- Background: Lipid homeostasis is an evolutionarily conserved process that is crucial for energy production, storage and consumption. Drosophila larvae feed continuously to achieve the roughly 200-fold increase in size and accumulate sufficient reserves to provide all energy and nutrients necessary for the development of the adult fly. The mechanisms controlling this metabolic program are poorly understood. Results: Herein we identified a highly conserved gene, orsai (osi), as a key player in lipid metabolism in Drosophila. Lack of osi function in the larval fat body, the regulatory hub of lipid homeostasis, reduces lipid reserves and energy output, evidenced by decreased ATP production and increased ROS levels. Metabolic defects due to reduced Orsai (Osi) in time trigger defective food-seeking behavior and lethality. Further, we demonstrate that downregulation of Lipase 3, a fat body-specific lipase involved in lipid catabolism in response to starvation, rescues the reduced lipid droplet size associated with defective orsai. Finally, we show that osi-related phenotypes are rescued through the expression of its human ortholog ETFRF1/LYRm5, known to modulate the entry of β-oxidation products into the electron transport chain; moreover, knocking down electron transport flavoproteins EtfQ0 and walrus/ETFA rescues osi-related phenotypes, further supporting this mode of action. Conclusions: These findings suggest that Osi may act in concert with the ETF complex to coordinate lipid homeostasis in the fat body in response to stage-specific demands, supporting cellular functions that in turn result in an adaptive behavioral response.
Fil: Fernández Acosta, Magdalena. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; Argentina
Fil: Romero, Juan Ignacio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; Argentina
Fil: Bernabo, Guillermo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; Argentina
Fil: Velázquez Campos, Giovanna Margarita. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; Argentina
Fil: Gonzalez, Nerina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; Argentina
Fil: Mares, Maria Lucia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; Argentina
Fil: Werbajh, Santiago Enrique. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; Argentina
Fil: Avendaño Vázquez, Luz Amaranta. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias; Argentina
Fil: Rechberger, Gerald N.. University of Graz; Austria
Fil: Kühnlein, Ronald P.. University of Graz; Austria
Fil: Marino, Cristina Ester. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; Argentina
Fil: Cantera, Rafael. Stockholms Universitet; Suecia. Instituto de Investigaciones Biológicas "Clemente Estable"; Uruguay
Fil: Rezaval, Carolina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; Argentina
Fil: Ceriani, Maria Fernanda. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; Argentina - Materia
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- Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
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Results: Herein we identified a highly conserved gene, orsai (osi), as a key player in lipid metabolism in Drosophila. Lack of osi function in the larval fat body, the regulatory hub of lipid homeostasis, reduces lipid reserves and energy output, evidenced by decreased ATP production and increased ROS levels. Metabolic defects due to reduced Orsai (Osi) in time trigger defective food-seeking behavior and lethality. Further, we demonstrate that downregulation of Lipase 3, a fat body-specific lipase involved in lipid catabolism in response to starvation, rescues the reduced lipid droplet size associated with defective orsai. Finally, we show that osi-related phenotypes are rescued through the expression of its human ortholog ETFRF1/LYRm5, known to modulate the entry of β-oxidation products into the electron transport chain; moreover, knocking down electron transport flavoproteins EtfQ0 and walrus/ETFA rescues osi-related phenotypes, further supporting this mode of action. 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Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; Argentina Fil: Ceriani, Maria Fernanda. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; Argentina |
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