Complex I is bypassed during high intensity exercise

Nilsson, Avlant,1985Chalmers tekniska högskola,Chalmers University of Technology,Chalmers University of Technology, Gothenburg, Sweden (författare)

Human muscles are tailored towards ATP synthesis. When exercising at high work rates muscles convert glucose to lactate, which is less nutrient efficient than respiration. There is hence a trade-off between endurance and power. Metabolic models have been developed to study how limited catalytic capacity of enzymes affects ATP synthesis. Here we integrate an enzyme-constrained metabolic model with proteomics data from muscle fibers. We find that ATP synthesis is constrained by several enzymes. A metabolic bypass of mitochondrial complex I is found to increase the ATP synthesis rate per gram of protein compared to full respiration. To test if this metabolic mode occurs in vivo, we conduct a high resolved incremental exercise tests for five subjects. Their gas exchange at different work rates is accurately reproduced by a whole-body metabolic model incorporating complex I bypass. The study therefore shows how proteome allocation influences metabolism during high intensity exercise.

Björnson, Elias,1988Gothenburg University,Göteborgs universitet,Institutionen för medicin, avdelningen för molekylär och klinisk medicin,Wallenberglaboratoriet,Institute of Medicine, Department of Molecular and Clinical Medicine,Wallenberg Laboratory,Chalmers tekniska högskola,Chalmers University of Technology,Chalmers University of Technology, Gothenburg, Sweden(Swepub:cth)eliasb (författare)
Flockhart, MikaelGymnastik- och idrottshögskolan,Åstrandlaboratoriet(Swepub:gih)mikaelf (författare)
Larsen, Filip J,1977-Gymnastik- och idrottshögskolan,Forskningsgruppen Mitokondriell funktion och metabol kontroll(Swepub:gih)filipl (författare)
Nielsen, Jens B,1962Danmarks Tekniske Universitet,Technical University of Denmark,Chalmers tekniska högskola,Chalmers University of Technology,Novo Nordisk Fonden,Novo Nordisk Foundation,Chalmers University of Technology, Gothenburg, Sweden(Swepub:cth)nielsenj (författare)
Chalmers tekniska högskolaChalmers University of Technology, Gothenburg, Sweden (creator_code:org_t)

Ingår i:Nature Communications: Springer Science and Business Media LLC102041-1723

Av författaren/redakt...: Nilsson, Avlant, ...; Björnson, Elias, ...; Flockhart, Mikae ...; Larsen, Filip J, ...; Nielsen, Jens B, ...

Om ämnet

MEDICIN OCH HÄLSOVETENSKAP: MEDICIN OCH HÄLS ...; och Medicinska och f ...; och Farmaceutiska ve ...

MEDICIN OCH HÄLSOVETENSKAP: MEDICIN OCH HÄLS ...; och Hälsovetenskap; och Idrottsvetenskap

MEDICIN OCH HÄLSOVETENSKAP: MEDICIN OCH HÄLS ...; och Medicinska och f ...; och Fysiologi

Av lärosätet: Göteborgs universitet; Chalmers tekniska högskola; Gymnastik- och idrottshögskolan

Kungliga biblioteket hanterar dina personuppgifter i enlighet med EU:s dataskyddsförordning (2018), GDPR. Läs mer om hur det funkar här.
Så här hanterar KB dina uppgifter vid användning av denna tjänst.