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Riboregulation of Enolase 1 activity controls glycolysis and embryonic stem cell differentiation

Titelangaben

Huppertz, Ina ; Perez-Perri, Joel I. ; Mantas, Panagiotis ; Sekaran, Thileepan ; Schwarzl, Thomas ; Russo, Francesco ; Ferring-Appel, Dunja ; Koskova, Zuzana ; Dimitrova-Paternoga, Lyudmila ; Kafkia, Eleni ; Hennig, Janosch ; Neveu, Pierre A. ; Patil, Kiran ; Hentze, Matthias W.:
Riboregulation of Enolase 1 activity controls glycolysis and embryonic stem cell differentiation.
In: Molecular Cell. Bd. 82 (2022) Heft 14 . - S. 2666-2680.
ISSN 1097-4164
DOI: https://doi.org/10.1016/j.molcel.2022.05.019

Angaben zu Projekten

Projektfinanzierung: Europäische Strukturfonds
F&E-Vereinbarung
Fritz Thyssen Stiftung für Wissenschaftsförderung
Hanns-Seidel-Stiftung
Konrad-Adenauer-Stiftung
Robert Bosch Stiftung
Studienstiftung des deutschen Volkes
Stifterverband für die deutsche Wissenschaft
VolkswagenStiftung

Abstract

Differentiating stem cells must coordinate their metabolism and fate trajectories. Here, we report that the catalytic activity of the glycolytic enzyme Enolase 1 (ENO1) is directly regulated by RNAs leading to metabolic rewiring in mouse embryonic stem cells (mESCs). We identify RNA ligands that specifically inhibit ENO1's enzymatic activity in vitro and diminish glycolysis in cultured human cells and mESCs. Pharmacological inhibition or RNAi-mediated depletion of the protein deacetylase SIRT2 increases ENO1's acetylation and enhances its RNA binding. Similarly, induction of mESC differentiation leads to increased ENO1 acetylation, enhanced RNA binding, and inhibition of glycolysis. Stem cells expressing mutant forms of ENO1 that escape or hyper-activate this regulation display impaired germ layer differentiation. Our findings uncover acetylation-driven riboregulation of ENO1 as a physiological mechanism of glycolytic control and of the regulation of stem cell differentiation. Riboregulation may represent a more widespread principle of biological control.

Weitere Angaben

Publikationsform: Artikel in einer Zeitschrift
Begutachteter Beitrag: Ja
Keywords: Enolase 1; RNA-binding proteins; RNA-protein interactions; acetylation; cancer; embryonic stem cell differentiation; glycolysis; metabolism
Institutionen der Universität: Fakultäten
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Titel an der UBT entstanden: Ja
Themengebiete aus DDC: 500 Naturwissenschaften und Mathematik > 500 Naturwissenschaften
500 Naturwissenschaften und Mathematik > 540 Chemie
500 Naturwissenschaften und Mathematik > 570 Biowissenschaften; Biologie
Eingestellt am: 19 Sep 2022 07:02
Letzte Änderung: 19 Okt 2022 13:28
URI: https://eref.uni-bayreuth.de/id/eprint/71881