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Enregistrement W3016879058 · doi:10.1096/fasebj.2020.34.s1.02271

Is ATF4 Required for Skeletal Muscle Mitochondrial Biogenesis and Remodeling?

2020· article· en· W3016879058 sur OpenAlexaffabout
Jonathan M. Memme, Zarah S. Mesbah Moosavi, David A. Hood

Notice bibliographique

RevueThe FASEB Journal · 2020
Typearticle
Langueen
DomaineBiochemistry, Genetics and Molecular Biology
ThématiqueMuscle metabolism and nutrition
Établissements canadiensYork University
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésProteostasisMitochondrial biogenesisCell biologyBiologySkeletal muscleMitochondrionUnfolded protein responseRegulatorOrganelle biogenesisAutophagyMitophagyMuscle atrophyATF4Myocytemitochondrial fusionMitochondrial DNABiogenesisEndocrinologyGeneticsEndoplasmic reticulumGene

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Skeletal muscle is an important tissue for the maintenance of whole‐body health and vitality. Regarded for its role in supporting posture and locomotion, the metabolic profile of muscle has further ramifications for mobility, risk of falls/injury, and the development of diseases. As mitochondria are responsible for the maintenance of metabolic health in muscle, they also contribute to muscle dysfunction and disease. The intricate regulation of mitochondrial content and function within muscle is essential to match the internal metabolic capability to the external demands being placed on the tissue. PGC‐1α is the master regulator of mitochondrial biogenesis, which refers to the synthesis of mitochondrial proteins transcribed by both nDNA and mtDNA. The synchronous expression of mitochondrial proteins from either genome is important in preserving proteostasis, as an imbalance in their expression can promote dysfunction within the organelle and trigger the mitochondrial unfolded protein response (UPR mt ). ATF4, identified as a primary regulator of the UPR mt , upregulates the expression of mitochondrial chaperones and proteostasis to augment the protein handling ability of the organelle, and to re‐establish homeostasis. As ATF4 responds to acute cellular stresses, it has been implicated in regulating skeletal muscle health by mediating aging‐related, and disuse‐induced muscle atrophy and decline. However, while it is understood that ATF4 is involved in mediating the mitochondrial stress response, it has yet to be determined whether ATF4 is necessary for mitochondrial biogenesis in skeletal muscle. We measured ATF4 expression in C2C12 cells prior to, and following 4‐days of differentiation, and found ATF4 protein levels to be elevated over 3‐fold in differentiated myotubes. This induction of ATF4 coincided with 3–5‐fold increases in protein expression of mitochondrial content markers COX I and IV, despite modest decreases in UPR mt factors, mtHSP70, HSP60, and CPN10. Moreover, overexpression and knockdown of ATF4 in cultured myoblasts affected their ability to form multinucleated myotubes, indicating that the expression of ATF4 must be regulated to facilitate myotube formation. We examined the induction of ATF4 following contractile activity (CA), both in C2C12 myotubes, and rat TA muscle. CA was sufficient to induce 50–80% increases in ATF4 mRNA and protein in tissue and cultured cells, respectively, which preceded 1.5–2.5‐fold increases in mitochondrial content. Additionally, we observed a 2‐fold increase in ATF4 protein expression in hindlimbs of mice subjected to unilateral sciatic denervation, which corresponded with a 15–20% decrease in mitochondrial content. Taken together, these data suggest a possible regulatory role for ATF4 in determining mitochondrial adaptation within muscle during development, exercise and chronic disuse. Subsequent work investigating the impact of ATF4 ablation and exogenous expression on mitochondrial biogenesis signaling, as well as on mitochondrial function following contractile activity will further illustrate whether ATF4 is necessary and sufficient to promote improvements in mitochondrial content and function. Support or Funding Information Work supported by NSERC, Canada.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: Expérimental (laboratoire)
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,002
Score d'incertitude au seuil0,007

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,001
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,001
Communication savante0,0010,001
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0010,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0020,001

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.

Tête enseignante Opus0,027
Tête enseignante GPT0,257
Écart entre enseignants0,230 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations0
Publié2020
Routes d'admission2
Résumé présentoui

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