Ablation of Atp5if1 impairs metabolic reprogramming and proliferation of T lymphocytes and compromises mouse survival
Inés Romero-Carramiñana,
Sonia Dominguez-Zorita,
Pau B. Esparza-Moltó,
José M. Cuezva
Affiliations
Inés Romero-Carramiñana
Departamento de Biología Molecular, Centro de Biología Molecular Severo Ochoa, Consejo Superior de Investigaciones Científicas-Universidad Autónoma de Madrid (CSIC-UAM), 28049 Madrid, Spain; Centro de Investigación Biomédica en Red de Enfermedades Raras (CIBERER) ISCIII, Madrid, Spain; Instituto de Investigación Hospital 12 de Octubre, Universidad Autónoma de Madrid, Madrid, Spain
Sonia Dominguez-Zorita
Departamento de Biología Molecular, Centro de Biología Molecular Severo Ochoa, Consejo Superior de Investigaciones Científicas-Universidad Autónoma de Madrid (CSIC-UAM), 28049 Madrid, Spain; Centro de Investigación Biomédica en Red de Enfermedades Raras (CIBERER) ISCIII, Madrid, Spain; Instituto de Investigación Hospital 12 de Octubre, Universidad Autónoma de Madrid, Madrid, Spain
Pau B. Esparza-Moltó
Departamento de Biología Molecular, Centro de Biología Molecular Severo Ochoa, Consejo Superior de Investigaciones Científicas-Universidad Autónoma de Madrid (CSIC-UAM), 28049 Madrid, Spain; Centro de Investigación Biomédica en Red de Enfermedades Raras (CIBERER) ISCIII, Madrid, Spain; Instituto de Investigación Hospital 12 de Octubre, Universidad Autónoma de Madrid, Madrid, Spain
José M. Cuezva
Departamento de Biología Molecular, Centro de Biología Molecular Severo Ochoa, Consejo Superior de Investigaciones Científicas-Universidad Autónoma de Madrid (CSIC-UAM), 28049 Madrid, Spain; Centro de Investigación Biomédica en Red de Enfermedades Raras (CIBERER) ISCIII, Madrid, Spain; Instituto de Investigación Hospital 12 de Octubre, Universidad Autónoma de Madrid, Madrid, Spain; Corresponding author
Summary: T cells experience metabolic reprogramming to an enhanced glycolysis upon activation. Herein, we have investigated whether ATPase Inhibitory Factor 1 (IF1), the physiological inhibitor of mitochondrial ATP synthase, participates in rewiring T cells to a particular metabolic phenotype. We show that the activation of naive CD4+ T lymphocytes both in vitro and in vivo is accompanied by a sharp upregulation of IF1, which is expressed only in Th1 effector cells. T lymphocytes of conditional CD4+-IF1-knockout mice display impaired glucose uptake and flux through glycolysis, reducing the biogenesis of mitochondria and cellular proliferation after activation. Consequently, mice devoid of IF1 in T lymphocytes cannot mount an effective Th1 response against bacterial infection compromising their survival. Overall, we show that the inhibition of a fraction of ATP synthase by IF1 regulates metabolic reprogramming and functionality of T cells, highlighting the essential role of IF1 in adaptive immune responses.