PTCD1 Is Required for Mitochondrial Oxidative-Phosphorylation: Possible Genetic Association with Alzheimer's Disease
Notice bibliographique
Résumé
In addition to amyloid-β plaques and tau tangles, mitochondrial dysfunction is implicated in the pathology of Alzheimer9s disease (AD). Neurons heavily rely on mitochondrial function, and deficits in brain energy metabolism are detected early in AD; however, direct human genetic evidence for mitochondrial involvement in AD pathogenesis is limited. We analyzed whole-exome sequencing data of 4549 AD cases and 3332 age-matched controls and discovered that rare protein altering variants in the gene pentatricopeptide repeat-containing protein 1 (PTCD1) show a trend for enrichment in cases compared with controls. We show here that PTCD1 is required for normal mitochondrial rRNA levels, proper assembly of the mitochondrial ribosome and hence for mitochondrial translation and assembly of the electron transport chain. Loss of PTCD1 function impairs oxidative phosphorylation and forces cells to rely on glycolysis for energy production. Cells expressing the AD-linked variant of PTCD1 fail to sustain energy production under increased metabolic stress. In neurons, reduced PTCD1 expression leads to lower ATP levels and impacts spontaneous synaptic activity. Thus, our study uncovers a possible link between a protein required for mitochondrial function and energy metabolism and AD risk. SIGNIFICANCE STATEMENT Mitochondria are the main source of cellular energy and mitochondrial dysfunction is implicated in the pathology of Alzheimer9s disease (AD) and other neurodegenerative disorders. Here, we identify a variant in the gene PTCD1 that is enriched in AD patients and demonstrate that PTCD1 is required for ATP generation through oxidative phosphorylation. PTCD1 regulates the level of 16S rRNA, the backbone of the mitoribosome, and is essential for mitochondrial translation and assembly of the electron transport chain. Cells expressing the AD-associated variant fail to maintain adequate ATP production during metabolic stress, and reduced PTCD1 activity disrupts neuronal energy homeostasis and dampens spontaneous transmission. Our work provides a mechanistic link between a protein required for mitochondrial function and genetic AD risk.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».