The proteasome: friend and foe of mitochondrial biogenesis

  • Most mitochondrial proteins are synthesized in the cytosol and subsequently translocated as unfolded polypeptides into mitochondria. Cytosolic chaperones maintain precursor proteins in an import-competent state. This post-translational import reaction is under surveillance of the cytosolic ubiquitin-proteasome system, which carries out several distinguishable activities. On the one hand, the proteasome degrades nonproductive protein precursors from the cytosol and nucleus, import intermediates that are stuck in mitochondrial translocases, and misfolded or damaged proteins from the outer membrane and the intermembrane space. These surveillance activities of the proteasome are essential for mitochondrial functionality, as well as cellular fitness and survival. On the other hand, the proteasome competes with mitochondria for nonimported cytosolic precursor proteins, which can compromise mitochondrial biogenesis. In order to balance the positive and negative effects of the cytosolic protein quality control system on mitochondria, mitochondrial import efficiency directly regulates the capacity of the proteasome via transcription factor Rpn4 in yeast and nuclear respiratory factor (Nrf) 1 and 2 in animal cells. In this review, we provide a thorough overview of how the proteasome regulates mitochondrial biogenesis.

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Verfasser*innenangaben:Lena KrämerORCiD, Carina GrohORCiD, Johannes M. HerrmannORCiD
URN:urn:nbn:de:hbz:386-kluedo-80059
DOI:https://doi.org/10.1002/1873-3468.14010
ISSN:1873-3468
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):FEBS Letters
Verlag:Wiley
Dokumentart:Wissenschaftlicher Artikel
Sprache der Veröffentlichung:Englisch
Datum der Veröffentlichung (online):12.04.2024
Jahr der Erstveröffentlichung:2021
Veröffentlichende Institution:Rheinland-Pfälzische Technische Universität Kaiserslautern-Landau
Datum der Publikation (Server):12.04.2024
Ausgabe / Heft:595/8
Seitenzahl:16
Erste Seite:1223
Letzte Seite:1238
Quelle:https://febs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/1873-3468.14010
Fachbereiche / Organisatorische Einheiten:Kaiserslautern - Fachbereich Biologie
DDC-Sachgruppen:5 Naturwissenschaften und Mathematik / 570 Biowissenschaften, Biologie
Sammlungen:Open-Access-Publikationsfonds
Lizenz (Deutsch):Zweitveröffentlichung