Doublecortin restricts neuronal branching by regulating tubulin polyglutamylation
Notice bibliographique
Résumé
Doublecortin (DCX) is a neuronal microtubule-associated protein (MAP) that binds directly to microtubules via two Doublecortin (DC) domains. The DC domains sense the nucleotide state, longitudinal curvature, and protofilament number of the microtubule lattice, indicating a role in the regulation of microtubule structure in neurons. Mutations in DCX cause lissencephaly and subcortical band heterotopia (also known as double-cortex syndrome) due to impaired neuronal migration. To better understand the role of DCX in neuronal migration, we developed a model system based on induced pluripotent stem cells (iPSCs). We used CRISPR/Cas9 to knock-out the Dcx gene in iPSCs and differentiated the cells into cortical neurons. Compared to control neurons, the DCX-KO neurons showed reduced velocities of nuclear movements. The reduced velocities coincided with an increase in the number of neurites early in neuronal development, consistent with a neuronal migration phenotype and previous findings in a DCX-KO mouse model. Neurite branching is regulated by a host of MAPs and other factors, as well as by microtubule polymerization dynamics. However, EB comet dynamics were unchanged in DCX-KO neurons, with similar growth rates, lifetimes, and numbers. Rather, we observed a significant reduction in α-tubulin polyglutamylation in DCX-KO neurons. Polyglutamylation levels and neuronal branching were rescued by expression of DCX or of TTLL11, an α-tubulin glutamylase. Using U2OS cells as an orthogonal model system, we show that DCX and TTLL11 act synergistically to promote polyglutamylation. Polyglutamylation regulates numerous MAPs, severing enzymes, and molecular motors. Consistently, we observe that lysosomes in DCX-KO neurons show a reduction of their processivity. We propose that the DCX acts as a positive regulator of α-tubulin polyglutamylation and restricts neurite branching. Our results indicate an unexpected role for DCX in the homeostasis of the tubulin code.
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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 | 0,001 |
| 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 ».