Poly(ADP-ribose) polymerase-dependent energy depletion occurs through inhibition of glycolysis
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Notice bibliographique
Résumé
Excessive poly(ADP-ribose) (PAR) polymerase-1 (PARP-1) activation kills cells via a cell-death process designated "parthanatos" in which PAR induces the mitochondrial release and nuclear translocation of apoptosis-inducing factor to initiate chromatinolysis and cell death. Accompanying the formation of PAR are the reduction of cellular NAD(+) and energetic collapse, which have been thought to be caused by the consumption of cellular NAD(+) by PARP-1. Here we show that the bioenergetic collapse following PARP-1 activation is not dependent on NAD(+) depletion. Instead PARP-1 activation initiates glycolytic defects via PAR-dependent inhibition of hexokinase, which precedes the NAD(+) depletion in N-methyl-N-nitroso-N-nitroguanidine (MNNG)-treated cortical neurons. Mitochondrial defects are observed shortly after PARP-1 activation and are mediated largely through defective glycolysis, because supplementation of the mitochondrial substrates pyruvate and glutamine reverse the PARP-1-mediated mitochondrial dysfunction. Depleting neurons of NAD(+) with FK866, a highly specific noncompetitive inhibitor of nicotinamide phosphoribosyltransferase, does not alter glycolysis or mitochondrial function. Hexokinase, the first regulatory enzyme to initiate glycolysis by converting glucose to glucose-6-phosphate, contains a strong PAR-binding motif. PAR binds to hexokinase and inhibits hexokinase activity in MNNG-treated cortical neurons. Preventing PAR formation with PAR glycohydrolase prevents the PAR-dependent inhibition of hexokinase. These results indicate that bioenergetic collapse induced by overactivation of PARP-1 is caused by PAR-dependent inhibition of glycolysis through inhibition of hexokinase.
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Prédiction distillée sur la base complète
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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