Multi-OMICS study of a CHCHD10 variant causing ALS demonstrates metabolic rewiring and activation of endoplasmic reticulum and mitochondrial unfolded protein responses
Notice bibliographique
Résumé
Mutations in CHCHD10, coding for a mitochondrial intermembrane space protein, are a rare cause of autosomal dominant amyotrophic lateral sclerosis. Mutation-specific toxic gain of function or haploinsufficiency models have been proposed to explain pathogenicity. To decipher the metabolic dysfunction associated with the haploinsufficient p.R15L variant, we integrated transcriptomic, metabolomic and proteomic data sets in patient cells subjected to an energetic stress that forces the cells to rely on oxidative phosphorylation for ATP production. Patient cells had a complex I deficiency that resulted in an increased NADH/NAD+ ratio, diminished TCA cycle activity, a reorganization of one carbon metabolism and an increased AMP/ATP ratio leading to phosphorylation of AMPK and inhibition of mTORC1. These metabolic changes activated the unfolded protein response (UPR) in the ER through the IRE1/XBP1 pathway, upregulating downstream targets including ATF3, ATF4, CHOP and EGLN3, and two cytokine markers of mitochondrial disease, GDF15 and FGF21. Activation of the mitochondrial UPR was mediated through an upregulation of the transcription factors ATF4 and ATF5, leading to increased expression of mitochondrial proteases and heat shock proteins. There was a striking transcriptional up regulation of at least seven dual specific phosphatases, associated with an almost complete dephosphorylation of JNK isoforms, suggesting a concerted deactivation of MAP kinase pathways. This study demonstrates that loss of CHCHD10 function elicits an energy deficit that activates unique responses to nutrient stress in both the mitochondria and ER, which may contribute to the selective vulnerability of motor neurons.
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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) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| 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 ».