Age-Associated Insolubility of Parkin in Human Midbrain is Linked to Redox Balance and Sequestration of Reactive Dopamine Metabolites
Notice bibliographique
Résumé
Abstract The mechanisms by which parkin protects the adult human brain from Parkinson disease remain incompletely understood. We hypothesized that parkin cysteines participate in redox reactions, which are reflected in its posttranslational modifications. We found that in human control brain, including the S. nigra , parkin is largely insoluble after age 40 years, which is linked to its oxidation, e.g., at Cys95 and Cys253. In mice, oxidative stress increases posttranslational modifications at parkin cysteines and reduces its solubility. Oxidation of recombinant parkin also promotes insolubility and aggregate formation, but in parallel, lowers hydrogen peroxide (H 2 O 2 ). This thiol-based redox activity is diminished by parkin point mutants, e.g., p.C431F and p.G328E. Intriguingly, in parkin-deficient human brain H 2 O 2 concentrations are elevated. In prkn- null mice, H 2 O 2 levels are dysregulated under oxidative stress conditions, such as acutely by MPTP-toxin exposure or chronically due to a second genetic hit. In dopamine toxicity studies, wild-type parkin, but not disease-linked mutants, protects human dopaminergic M17 cells, in part through lowering H 2 O 2 . Parkin also neutralizes reactive, electrophilic dopamine metabolites via adduct formation, which occurs foremost at primate-specific Cys95. Further, wild-type but not p.C95A-mutant parkin augments melanin formation. In sections of normal, adult human midbrain, parkin specifically co-localizes with neuromelanin pigment, frequently within LAMP-3/CD63 + lysosomes. We conclude that oxidative modifications of parkin cysteines are associated with protective outcomes, which include the reduction of H 2 O 2 , conjugation of reactive dopamine metabolites, sequestration of radicals within insoluble aggregates, and increased melanin formation. The loss of these redox effects may augment oxidative stress in dopamine producing neurons of mutant PRKN allele carriers, thereby contributing to neurodegeneration.
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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.
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 ».