ABSTRACT Understanding carbon flux-controlling mechanisms in a tangled metabolic network is an essential question of cell metabolism. Secondary metabolism, such as terpene biosynthesis, has evolved with low carbon flux due to inherent pathway constraints. Thraustochytrids are a group of heterotrophic marine unicellular protists, and can accumulate terpenoids under the high salt condition in their natural environment. However, the mechanism behind the terpene accumulation is not well understood. Here we show that terpene biosynthesis in Thraustochytrium sp. ATCC 26185 is constrained by local thermodynamics in the mevalonate pathway. Thermodynamic analysis reveals the metabolite limitation in the nondecarboxylative Claisen condensation of acetyl-CoA to acetoacetyl-CoA step catalyzed by the acetyl-CoA acetyltransferase (ACAT). Through a sodium elicited mechanism, higher respiration leads to increased ATP investment into the mevalonate pathway, providing a strong thermodynamic driving force for enhanced terpene biosynthesis. The proteomic analysis further indicates that the increased ATP demands are fulfilled by shifting energy generation from carbohydrate to lipid metabolism. This study demonstrates a unique strategy in nature using ATP to drive a low-flux metabolic pathway, providing an alternative solution for efficient terpene metabolic engineering. IMPORTANCE Terpenoids are a large class of lipid molecules with important biological functions, and diverse industrial and medicinal applications. Metabolic engineering for terpene production has been hindered by the low flux distribution to its biosynthesis pathway. In practice, a high substrate load is generally required to reach high product titers. Here we show that the mevalonate-derived terpene biosynthesis is constrained by local pathway thermodynamics, which can only be partially relieved by increasing substrate levels. Through comparative proteomic and biochemical analyses, we discovered a unique mechanism for high terpene accumulation in marine protists thraustochytrids. Through a sodium induced mechanism, thraustochytrids shift their energy metabolism from carbohydrate to lipid metabolism for enhanced ATP production, providing a strong thermodynamic driving force for efficient terpene biosynthesis. This study reveals an important mechanism in eukaryotes to overcome the thermodynamic constraint in low-flux pathways by increased ATP consumption. Engineering energy metabolism thus provides an important alternative to relieve flux constraints in low-flux and energy-consuming pathways.

Chronic kidney disease (CKD) is highly prevalent worldwide, and its global burden is substantial and growing. CKD displays a number of features of accelerated senescence. Tubular cell senescence is a common biological process that contributes to CKD progression. Tubulointerstitial inflammation is a driver of tubular cell senescence and a common characteristic of CKD. However, the mechanism by which the interstitial inflammation drives tubular cell senescence remains unclear. This paper aims to explore the role of exosomal miRNAs derived from macrophages in the development of tubular cell senescence.

The intriguing characteristics of two-dimensional (2D) heterostructures stem from their unique interfaces, which can improve ion storage capability and rate performance. However, there are still challenges in increasing the proportion of heterogeneous interfaces in materials and understanding the complex interaction mechanisms at these interfaces. Here, we have successfully synthesized confined CoSe

ABSTRACT To investigate the effect of different platelet (PLT) counts on the safety and efficacy of the double‐plasma molecular absorption system (DPMAS) in patients with acute‐on‐chronic liver failure (ACLF). A total of 156 patients with ACLF receiving DPMAS were divided into the observed group (40 × 10 9 /L ≤ PLT < 50 × 10 9 /L) and the control group (PLT ≥ 50 × 10 9 /L) according to PLT count level. The safety and efficacy indices of bleeding‐related complications, PLT reduction rate, total bilirubin (TBIL) reduction rate, and 28‐days survival rate after DPMAS were analyzed and compared between the two groups. The incidence of bleeding complications during and after DPMAS in the observed and control groups (14.3% vs. 14.9%, p = 0.922), the decline rate of PLT immediately and 24 h after treatment (0.13 vs. 0.11/0.05 vs. 0.09, p = 0.256/0.161), and the 28‐days survival rate after treatment (76.2% vs. 75.4%, p = 0.923) were not significantly different. The thromboelastogram before DPMAS showed no significant difference in PLT function between the two groups ( p > 0.05). Although the TBIL level of the two groups rebounded 24 h after treatment compared with immediately after treatment, it decreased significantly immediately and 24 h after treatment compared with pre‐treatment levels ( p < 0.05). There was no significant difference in the rate of decline of serum TBIL immediately after treatment and 24 h after treatment between the two groups (0.33 vs. 0.35/0.14 vs. 0.16, p = 0.193 and 0.653, respectively). DPMAS is safe and effective in patients with ACLF with 40 × 10 9 /L ≤ PLT count < 50 × 10 9 /L.