DOI 10.1371/journal.ppat.1009991
Потеря белкового контроля над метаболизмом глюкозы способствует нейродегенерации в модели прионовых заболеваний.
Аннотация
Коррупция функции (функций) клеточного белка (PRPC) на плазменной мембране нейронов лежит в основе прионовых заболеваний, таких, как болезнь Креуцфельда-Якоба и его вариант у людей, и говядины-понгиформы энцефалопатии, более известные как болезнь сумасшедшей коровы, у скота. Вместе с тем функции, выполняемые ППК, по-прежнему недостаточно четко определены. С точки зрения понимания молекулярных путей нейродегенерации, происходящей в прионских болезнях, и выявления терапевтических целей одним из приоритетов является достижение более глубокого понимания роли ППК. Основываясь на глобальных подходах, которые сравнивают протеомы и метаболомы ППК, выражающие нейронную линию стволовых клеток 1C11, с линиями клеток PrPnull-1C11, устойчиво подавляемыми для выражения ППК, мы пришли к выводу, что ППК вносит вклад в регулирование энергетического метаболизма, направляя клетки на митохондральную окислительную деградацию глюкозы. Через сцепление с CAMP/protein cinase A сигнализируя, PrPC тонирует выражение пирувате дегидрогеназы 4 (PDK4). Такое событие благоприятствует переносу пирувата в митохондрию и его превращению в ацетил-КоА комплексом пируват дегидрогеназы и, таким образом, ограничивает содержание жирных кислот β-окисление и последующее начало состояния окислительного стресса. Коррумпация метаболической роли ПХП патогенными прионами PrPSc приводит к диспропорции между разложением глюкозы и жирными кислотами β-окислением в зависимости от PDK4. Ингибиция PDK4 увеличивает выживаемость мышей, инфицированных прионом, что подтверждает, что вызванное PrPSc дерегулирование деятельности PDK4 и последующие метаболические расстройства способствуют заболеваниям приона. Наше исследование показывает, что PDK4 является потенциальной терапевтической целью для борьбы с прионскими заболеваниями.
Название и аннотация на языке оригинала
Loss of prion protein control of glucose metabolism promotes neurodegeneration in model of prion diseases.
Corruption of cellular prion protein (PrPC) function(s) at the plasma membrane of neurons is at the root of prion diseases, such as Creutzfeldt-Jakob disease and its variant in humans, and Bovine Spongiform Encephalopathies, better known as mad cow disease, in cattle. The roles exerted by PrPC, however, remain poorly elucidated. With the perspective to grasp the molecular pathways of neurodegeneration occurring in prion diseases, and to identify therapeutic targets, achieving a better understanding of PrPC roles is a priority. Based on global approaches that compare the proteome and metabolome of the PrPC expressing 1C11 neuronal stem cell line to those of PrPnull-1C11 cells stably repressed for PrPC expression, we here unravel that PrPC contributes to the regulation of the energetic metabolism by orienting cells towards mitochondrial oxidative degradation of glucose. Through its coupling to cAMP/protein kinase A signaling, PrPC tones down the expression of the pyruvate dehydrogenase kinase 4 (PDK4). Such an event favors the transfer of pyruvate into mitochondria and its conversion into acetyl-CoA by the pyruvate dehydrogenase complex and, thereby, limits fatty acids β-oxidation and subsequent onset of oxidative stress conditions. The corruption of PrPC metabolic role by pathogenic prions PrPSc causes in the mouse hippocampus an imbalance between glucose oxidative degradation and fatty acids β-oxidation in a PDK4-dependent manner. The inhibition of PDK4 extends the survival of prion-infected mice, supporting that PrPSc-induced deregulation of PDK4 activity and subsequent metabolic derangements contribute to prion diseases. Our study posits PDK4 as a potential therapeutic target to fight against prion diseases.
Предметные рубрики MeSH
Подготовка и перевод публикации
Обработка статьи · этапы, ошибки и управление
Ошибки и ограничения
История · было → стало
Состояние обновляется каждые 5 секунд, пока блок открыт. Процент показывается только там, где известен объём работы. Пауза останавливает продолжение этапа; текущий запрос к источнику может завершиться.
Тип публикации указан по данным источника. Уровень доказательности автоматически не присваивается.