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  • Lactate Elicits ER-Mitochondrial Mg2+ Dynamics to Integrate Cellular Metabolism.

Lactate Elicits ER-Mitochondrial Mg2+ Dynamics to Integrate Cellular Metabolism.

Cell (2020-10-10)
Cassidy C Daw, Karthik Ramachandran, Benjamin T Enslow, Soumya Maity, Brian Bursic, Matthew J Novello, Cherubina S Rubannelsonkumar, Ayah H Mashal, Joel Ravichandran, Terry M Bakewell, Weiwei Wang, Kang Li, Travis R Madaris, Christopher E Shannon, Luke Norton, Soundarya Kandala, Jeffrey Caplan, Subramanya Srikantan, Peter B Stathopulos, W Brian Reeves, Muniswamy Madesh
摘要

Mg2+ is the most abundant divalent cation in metazoans and an essential cofactor for ATP, nucleic acids, and countless metabolic enzymes. To understand how the spatio-temporal dynamics of intracellular Mg2+ (iMg2+) are integrated into cellular signaling, we implemented a comprehensive screen to discover regulators of iMg2+ dynamics. Lactate emerged as an activator of rapid release of Mg2+ from endoplasmic reticulum (ER) stores, which facilitates mitochondrial Mg2+ (mMg2+) uptake in multiple cell types. We demonstrate that this process is remarkably temperature sensitive and mediated through intracellular but not extracellular signals. The ER-mitochondrial Mg2+ dynamics is selectively stimulated by L-lactate. Further, we show that lactate-mediated mMg2+ entry is facilitated by Mrs2, and point mutations in the intermembrane space loop limits mMg2+ uptake. Intriguingly, suppression of mMg2+ surge alleviates inflammation-induced multi-organ failure. Together, these findings reveal that lactate mobilizes iMg2+ and links the mMg2+ transport machinery with major metabolic feedback circuits and mitochondrial bioenergetics.

材料
货号
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产品描述

Sigma-Aldrich
二甲基亚砜, for molecular biology
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Sigma-Aldrich
氯化镁 溶液, for molecular biology, 1.00 M±0.01 M
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Sigma-Aldrich
腺苷-5'-二磷酸 钠盐, bacterial, ≥95% (HPLC)
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Sigma-Aldrich
D -(+)-葡萄糖 溶液, 100 g/L in H2O, sterile-filtered, BioXtra, suitable for cell culture
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Adenosine 5′-triphosphate 镁盐, ≥95%, bacterial
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D-2-脱氧葡萄糖, ≥98% (GC), crystalline
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(+)-抗坏血酸钠 L , crystalline, ≥98%
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羰基氰化物 4-(三氟甲氧基)苯腙, ≥98% (TLC), powder
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L-乳酸钠, ~98%
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Sigma-Aldrich
丁酸, ≥99%
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L-(+)-乳酸, ≥98%
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Millipore
MILLIPLEX®小鼠细胞因子/趋化因子磁珠试剂盒 - 预混32重 - 免疫学多重分析, Simultaneously analyze multiple cytokine and chemokine biomarkers with Bead-Based Multiplex Assays using the Luminex technology, in mouse serum, plasma and cell culture samples.
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Williams′ 培养基E, With sodium bicarbonate, without L-glutamine, liquid, sterile-filtered, suitable for cell culture
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棕榈酸钠, ≥98.5%
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乳酸钠 D , ≥99.0% (NT)
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α-酮戊二酸 二钠盐 二水合物, ≥98.0% (dried material, NT)
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3-苯基乳酸, ≥98%
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草氨酸钠, ≥98%
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四甲基罗丹明乙酯高氯酸盐, suitable for fluorescence, ≥90% (HPCE)
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L-(-)-乳酸甲酯, 98%, optical purity ee: 97% (GLC)
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乙酸钠, anhydrous, for molecular biology, ≥99%
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腺苷5′-三磷酸 二钾盐 水合物, from microbial, ≥92% (HPLC)
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丙酮酸钠, ReagentPlus®, ≥99%
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D-(+)-乳酸甲酯, 98%, optical purity ee: 96% (GLC)
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富马酸钠, ≥99%
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琥珀酸钠 二元 六水合物, ReagentPlus®, ≥99%
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丙二酸钠盐 一水合物, BioXtra
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二氢罗丹明123, ≥95%
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Octoclothepin 马来酸盐, solid
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MISSION® esiRNA, targeting human MCTS1
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