A mitochondrial-targeted activity-based sensing probe for ratiometric imaging of formaldehyde reveals key regulators of the mitochondrial one-carbon pool
Notice bibliographique
Résumé
Formaldehyde (FA) is both a highly reactive environmental genotoxin and an endogenously produced metabolite that functions as a signaling molecule and one-carbon (1C) store to regulate 1C metabolism and epigenetics in the cell. Owing to its signal-stress duality, cells have evolved multiple clearance mechanisms to maintain FA homeostasis, acting to avoid the established genotoxicity of FA while also redirecting FA-derived carbon units into the biosynthesis of essential nucleobases and amino acids. The highly compartmentalized nature of FA exposure, production, and regulation motivates the development of chemical tools that enable monitoring of transient FA fluxes with subcellular resolution. Here we report a mitochondrial-targeted, activity-based sensing probe for ratiometric FA detection, MitoRFAP-2, and apply this reagent to monitor endogenous mitochondrial sources and sinks of this 1C unit. We establish the utility of subcellular localization by showing that MitoRFAP-2 is sensitive enough to detect changes in mitochondrial FA pools with genetic and pharmacological modulation of enzymes involved in 1C and amino acid metabolism, including the pervasive, less active genetic mutant aldehyde dehydrogenase 2*2 (ALDH2*2), where previous, non-targeted versions of FA sensors are not. Finally, we used MitoRFAP-2 to comparatively profile basal levels of FA across a panel of breast cancer cell lines, finding that FA-dependent fluorescence correlates with expression levels of enzymes involved in 1C metabolism. By showcasing the ability of MitoRFAP-2 to identify new information on mitochondrial FA homeostasis, this work provides a starting point for the design of a broader range of chemical probes for detecting physiologically important aldehydes with subcellular resolution and a useful reagent for further studies of 1C biology.
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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) | 0,000 | 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 | 0,001 | 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 ».