The histone acetyl transferase KAT2A (also known as GCN5) can also catalyse histone succinylation, with the α-KGDH complex providing a local source of succinyl-CoA. Succinylation of lysines has been identified as a post-translational modification of histones, but the enzymes that deposit it and its functional consequences are unknown. Here, Zhimin Lu and colleagues find that GCN5, a known histone acetyl transferase, can also catalyse histone succinylation. GCN5 interacts with nuclear succinyl-CoA and with the enzyme α-ketoglutarate dehydrogenase (α-KGDH), which generates a local source of succinyl-CoA. The complex of GCN5 and α-KGDH can regulate histone H3K79 succinylation around transcription start sites and affect gene expression. The authors also show that a reduction in H3K79 succinylation is associated with inhibited proliferation of tumour cells in mice. Histone modifications, such as the frequently occurring lysine succinylation1,2, are central to the regulation of chromatin-based processes. However, the mechanism and functional consequences of histone succinylation are unknown. Here we show that the α-ketoglutarate dehydrogenase (α-KGDH) complex is localized in the nucleus in human cell lines and binds to lysine acetyltransferase 2A (KAT2A, also known as GCN5) in the promoter regions of genes. We show that succinyl-coenzyme A (succinyl-CoA) binds to KAT2A. The crystal structure of the catalytic domain of KAT2A in complex with succinyl-CoA at 2.3 Å resolution shows that succinyl-CoA binds to a deep cleft of KAT2A with the succinyl moiety pointing towards the end of a flexible loop 3, which adopts different structural conformations in succinyl-CoA-bound and acetyl-CoA-bound forms. Site-directed mutagenesis indicates that tyrosine 645 in this loop has an important role in the selective binding of succinyl-CoA over acetyl-CoA. KAT2A acts as a succinyltransferase and succinylates histone H3 on lysine 79, with a maximum frequency around the transcription start sites of genes. Preventing the α-KGDH complex from entering the nucleus, or expression of KAT2A(Tyr645Ala), reduces gene expression and inhibits tumour cell proliferation and tumour growth. These findings reveal an important mechanism of histone modification and demonstrate that local generation of succinyl-CoA by the nuclear α-KGDH complex coupled with the succinyltransferase activity of KAT2A is instrumental in histone succinylation, tumour cell proliferation, and tumour development.

In reducing the high operating temperatures (≥800 °C) of solid-oxide fuel cells, use of protonic ceramics as an alternative electrolyte material is attractive due to their high conductivity and low activation energy in a low-temperature regime (≤600 °C). Among many protonic ceramics, yttrium-doped barium zirconate has attracted attention due to its excellent chemical stability, which is the main issue in protonic-ceramic fuel cells. However, poor sinterability of yttrium-doped barium zirconate discourages its fabrication as a thin-film electrolyte and integration on porous anode supports, both of which are essential to achieve high performance. Here we fabricate a protonic-ceramic fuel cell using a thin-film-deposited yttrium-doped barium zirconate electrolyte with no impeding grain boundaries owing to the columnar structure tightly integrated with nanogranular cathode and nanoporous anode supports, which to the best of our knowledge exhibits a record high-power output of up to an order of magnitude higher than those of other reported barium zirconate-based fuel cells.

Abstract Recently, graphene-based nanomaterials, in the form of two dimensional substrates or three dimensional foams, have attracted considerable attention as bioactive scaffolds to promote the differentiation of various stem cells towards specific lineages. On the other hand, the potential advantages of using graphene-based hybrid composites directly as factors inducing cellular differentiation as well as tissue regeneration are unclear. This study examined whether nanocomposites of reduced graphene oxide (rGO) and hydroxyapatite (HAp) (rGO/HAp NCs) could enhance the osteogenesis of MC3T3-E1 preosteoblasts and promote new bone formation. When combined with HAp, rGO synergistically promoted the spontaneous osteodifferentiation of MC3T3-E1 cells without hindering their proliferation. This enhanced osteogenesis was corroborated from determination of alkaline phosphatase activity as early stage markers of osteodifferentiation and mineralization of calcium and phosphate as late stage markers. Immunoblot analysis showed that rGO/HAp NCs increase the expression levels of osteopontin and osteocalcin significantly. Furthermore, rGO/HAp grafts were found to significantly enhance new bone formation in full-thickness calvarial defects without inflammatory responses. These results suggest that rGO/HAp NCs can be exploited to craft a range of strategies for the development of novel dental and orthopedic bone grafts to accelerate bone regeneration because these graphene-based composite materials have potentials to stimulate osteogenesis.

Phosphofructokinase 1 (PFK1) plays a critical role in glycolysis; however, its role and regulation in tumorigenesis are not well understood. Here, we demonstrate that PFK1 platelet isoform (PFKP) is the predominant PFK1 isoform in human glioblastoma cells and its expression correlates with total PFK activity. We show that PFKP is overexpressed in human glioblastoma specimens due to an increased stability, which is induced by AKT activation resulting from phosphatase and tensin homologue (PTEN) loss and EGFR-dependent PI3K activation. AKT binds to and phosphorylates PFKP at S386, and this phosphorylation inhibits the binding of TRIM21 E3 ligase to PFKP and the subsequent TRIM21-mediated polyubiquitylation and degradation of PFKP. PFKP S386 phosphorylation increases PFKP expression and promotes aerobic glycolysis, cell proliferation, and brain tumor growth. In addition, S386 phosphorylation in human glioblastoma specimens positively correlates with PFKP expression, AKT S473 phosphorylation, and poor prognosis. These findings underscore the potential role and regulation of PFKP in human glioblastoma development.Phosphofructokinase 1 (PFK1) plays a critical role in glycolysis. Here the authors show that PFK1 platelet isoform is upregulated in Glioblastoma and is required for tumor growth mechanistically, such upregulation is due to an increased stability induced by AKT activation via phosphorylation on residue S386.

Myelin and iron play essential roles in remyelination processes of multiple sclerosis (MS) lesions. χ-separation, a novel biophysical model applied to multiecho T2*-data and T2-data, estimates the contribution of myelin and iron to the obtained susceptibility signal. We used this method to investigate myelin and iron levels in lesion and nonlesion brain areas in patients with MS and healthy individuals.

Pedicle ossification is a rare but significant complication following mandibular reconstruction using a fibular free flap (FFF), a technique widely employed in maxillofacial surgery due to its reliable vascularized bone supply and low donor site morbidity.The FFF supports dental implantation and prosthetic rehabilitation, with its vascularized periosteum enhancing osteogenic potential.Despite these advantages, unexpected ossification of the flap's vascular pedicle may occur, potentially mimicking tumor recurrence and causing diagnostic uncertainty.This case report describes a 38-year-old male with left buccal squamous cell carcinoma treated by wide excision, modified radical neck dissection, and reconstruction using a radial forearm free flap.Postoperative radiotherapy led to complications including trismus and alveolar bone exposure, culminating in a pathological mandibular fracture.Mandibular reconstruction was performed using an FFF.Over 4 years of follow-up, computed tomography revealed ossification within the vascular pedicle.Notably, the patient remained asymptomatic, maintaining normal speech and swallowing without functional impairment.Pedicle ossification may present radiographically as a suspicious bony change misinterpreted as tumor recurrence.Routine follow-up imaging such as computed tomography is essential for differentiation.Although trismus, bony swelling, or pain may occur, surgical intervention is typically deferred unless symptoms develop.Therefore, careful clinical assessment and monitoring remain crucial.