Abstract The micronutrient vitamin B12 is an essential cofactor for two enzymes: methionine synthase, which plays a key role in the one-carbon cycle; and methylmalonyl-CoA mutase, an enzyme in a pathway that breaks down branched-chain amino acids and odd-chain fatty acids. A second, vitamin B12-independent pathway that degrades methylmalonyl-CoA and its upstream metabolite propionic acid was recently described in Caenorhabditis elegans , the propionate shunt pathway. Activation of five shunt pathway genes in response to low vitamin B12 availability or high propionic acid levels is accomplished by a transcriptional regulatory mechanism involving two nuclear hormone receptors, NHR-10 and NHR-68. Here, we report that the C. elegans Mediator subunit mdt-15 is also essential for the activation of the propionate shunt pathway genes, likely by acting as a transcriptional coregulator for NHR-10. C. elegans mdt-15 mutants fed a low vitamin B12 diet have transcriptomes resembling those of wild-type worms fed a high vitamin B12 diet, with low expression of the shunt genes. Phenotypically, the embryonic lethality of mdt-15 mutants is specifically rescued by diets high in vitamin B12, but not by dietary polyunsaturated fatty acids, which rescue many other phenotypes of the mdt-15 mutants. Finally, NHR-10 binds to MDT-15 in yeast-two-hybrid assays, and the transcriptomes of nhr-10 mutants resemble those of mdt-15 mutants. Our data show that MDT-15 is a key coregulator for an NHR regulating propionic acid detoxification, adding to roles played by NHR:MDT-15 partnerships in metabolic regulation and pinpointing vitamin B12 availability as a requirement for mdt-15 dependent embryonic development.

Low temperatures slow aging and extend lifespan in many organisms, including Caenorhabditis elegans. However, the metabolic and homeostatic aspects of low temperature-induced longevity remain poorly understood. Here, we show that changes in lipid composition regulated by MDT-15/Mediator 15, transcriptional co-regulator, is essential for low temperature-induced longevity and proteostasis in C. elegans. We find that inhibition of mdt-15 prevents animals from living long at low temperatures. We show that MDT-15 up-regulates fat-7, a fatty acid desaturase, at low temperatures, which increases the ratio of unsaturated to saturated fatty acids. We further demonstrate that maintaining this increased fatty acid ratio is essential for protein homeostasis and longevity at low temperatures. Thus, the homeostasis of lipid composition by MDT-15 appears to be a limiting factor for C. elegans proteostasis and longevity at low temperatures. Our findings highlight the crucial roles of fat regulation in maintaining normal organismal physiology under different environmental conditions.