Differential localization patterns of pyruvate kinase isoforms in murine naïve, formative and primed pluripotent states
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Mouse embryonic stem cells (mESCs) and mouse epiblast stem cells (mEpiSCs) represent opposite ends of a pluripotency continuum, referred to as naïve and primed pluripotent states, respectively. These divergent pluripotent states differ in several ways including growth factor requirements, transcription factor expression, DNA methylation patterns, and metabolic profiles. Naïve cells employ both glycolysis and oxidative phosphorylation (OXPHOS), whereas primed cells preferentially utilize aerobic glycolysis, a trait shared with cancer cells referred to as the Warburg effect. Until recently, metabolism has been regarded as a by-product of cell fate; however, evidence now supports metabolism as being a driver of stem cell state and fate decisions. Pyruvate kinase muscle isoforms (PKM1 and PKM2) are important for generating and maintaining pluripotent stem cells (PSCs) and mediating the Warburg effect. Both isoforms catalyze the last step of glycolysis generating adenosine triphosphate and pyruvate, however, the precise role(s) of PKM1/2 in naïve and primed pluripotency is not well understood. The primary objective was to characterize the cellular expression and localization patterns of PKM1 and PKM2 in mESCs, chemically transitioned epiblast-like cells (mEpiLCs) representing formative pluripotency, and mEpiSCs using immunoblotting, flow cytometry and confocal microscopy. The results indicate that PKM1 and PKM2 are not only localized to the cytoplasm but also accumulate in differential subnuclear regions of mESC, mEpiLCs and mEpiSCs as determined by a quantitative, confocal microscopy colocalization employing orthogonal projections and airyscan processing. Importantly, we discovered that the subnuclear localization of PKM1/2 shifts during the transition from mESCs, mEpiLCs and mEpiSCs. We have also authenticated a new method of selecting formative pluripotency cells from naïve and primed populations using the cell surface markers SSEA1 and CD24. Finally, we have comprehensively validated the appropriateness and power of the Pearson’s correlation coefficient and Manders’ overlap coefficient for assessing nuclear and cytoplasmic protein colocalization in PSCs by immunofluorescence confocal microscopy. We propose that nuclear PKM1/2 assists with distinct pluripotency state maintenance and lineage priming by non-canonical mechanisms. These results advance our understanding of the overall mechanisms controlling naïve, formative and primed pluripotency.
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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 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| 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 | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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.
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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 ».