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Enregistrement W4389472721 · doi:10.1101/2023.12.06.570462

<i>Glial swip-10</i> expression controls systemic mitochondrial function, oxidative stress, and neuronal viability via copper ion homeostasis

2023· preprint· en· W4389472721 sur OpenAlexfundno aff
Peter Rodriguez, Vrinda Kalia, Chelsea L. Gibson, Zayna Gichi, André Rajoo, Carson D. Matier, Aidan T. Pezacki, Tong Xiao, Lucia Carvelli, Christopher J. Chang, Gary W. Miller, Andy V. Khamoui, Jana Boerner, Randy Blakely

Notice bibliographique

RevuebioRxiv (Cold Spring Harbor Laboratory) · 2023
Typepreprint
Langueen
DomaineMedicine
ThématiqueAlzheimer's disease research and treatments
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesNational Institutes of HealthCanadian Institute for Advanced ResearchFlorida Department of Health
Mots-clésNeurodegenerationOxidative stressBiologyProteostasisCell biologyOxidative phosphorylationMitochondrionNeuroprotectionBiochemistryDiseaseNeuroscienceInternal medicineMedicine

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Abstract Cuprous copper (Cu(I)) is an essential cofactor for enzymes supporting many cellular functions including mitochondrial respiration and suppression of oxidative stress. Neurons are particularly dependent on these pathways, with multiple neurodegenerative diseases, including Alzheimer’s disease (AD), Parkinson’s disease, associated with their dysfunction. Key features of Cu(I) contributions to neuronal health in vivo remain to be defined, owing largely to the complex processes involved in Cu(I) production, intracellular transport, and systemic redistribution. Here, we provide genetic and pharmacological evidence that swip-10 is a critical determinant of systemic Cu(I) levels in C. elegans , with deletion leading to systemic deficits in mitochondrial respiration, production of oxidative stress, and neurodegeneration. These phenotypes can be reproduced in wild-type worms by Cu(I)-specific chelation and offset in swip-10 mutants by growth on the Cu(I) enhancing molecule elesclomol, as well as by glial expression of wildtype swip-10 . MBLAC1 , the most closely related mammalian ortholog to swip-10 , encodes for a pre-mRNA processing enzyme for H3 histone, a protein whose actions surprisingly include an enzymatic capacity to produce Cu(I) via the reduction of Cu(II). Moreover, genome-wide association studies and post-mortem molecular studies implicate reductions of MBLAC1 expression in risk for AD with cardiovascular disease comorbidity. Consistent with these studies, we demonstrate that the deposition of β-amyloid plaques, an AD pathological hallmark, in worms engineered to express human Aβ 1-42, is greatly exaggerated by mutation of swip-10 . Together, these studies identify a novel glial-expressed, and pathway for Cu(I) production that may be targeted for the treatment of AD and other neurodegenerative diseases. Significance Statement Devastating neurodegenerative diseases such as Alzheimer’s disease, and Parkinson’s disease are associated with disruptions in copper (Cu) homeostasis. Alterations in Cu(I) give rise to increased oxidative stress burden, mitochondrial and metabolic dysfunction, and can accelerate production and/or potentiate toxicity of disease-associated protein aggregates. Here, using the model system Caenorhabditis elegans , we establish a role for the gene swip-10 in systemic Cu(I) homeostasis. Perturbation of this pathway in worms recapitulates biochemical, histological, and pathological features seen in human neurodegenerative disease. We reveal that these changes can be suppressed pharmacologically and arise when swip-10 expression is eliminated from glial cells. Our work implicates swip-10 and orthologs as key players in Cu(I) homeostasis that may be exploitable to treat multiple neurodegenerative diseases.

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 seuil0,006

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,001
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 Opus0,020
Tête enseignante GPT0,254
Écart entre enseignants0,235 · 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

Citations1
Publié2023
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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