Defective lysosome reformation during autophagy causes skeletal muscle disease

生物 粒体自噬 TFEB ATG5型 液泡 内质网 蛋白质降解 内分泌学
作者
Meagan Jane Mcgrath,Matthew J Eramo,Rajendra Gurung,Absorn Sriratana,Stefan M. Gehrig,Gordon S. Lynch,Sonia Raveena Lourdes,Frank Köentgen,Sandra J. Feeney,Michael Lazarou,Catriona McLean,Christina A. Mitchell
出处
期刊:Journal of Clinical Investigation [American Society for Clinical Investigation]
卷期号:131 (1) 被引量:50
标识
DOI:10.1172/jci135124
摘要

The regulation of autophagy-dependent lysosome homeostasis in vivo is unclear. We showed that the inositol polyphosphate 5-phosphatase INPP5K regulates autophagic lysosome reformation (ALR), a lysosome recycling pathway, in muscle. INPP5K hydrolyzes phosphatidylinositol-4,5-bisphosphate [PI(4,5)P2] to phosphatidylinositol 4-phosphate [PI(4)P], and INPP5K mutations cause muscular dystrophy by unknown mechanisms. We report that loss of INPP5K in muscle caused severe disease, autophagy inhibition, and lysosome depletion. Reduced PI(4,5)P2 turnover on autolysosomes in Inpp5k–/– muscle suppressed autophagy and lysosome repopulation via ALR inhibition. Defective ALR in Inpp5k–/– myoblasts was characterized by enlarged autolysosomes and the persistence of hyperextended reformation tubules, structures that participate in membrane recycling to form lysosomes. Reduced disengagement of the PI(4,5)P2 effector clathrin was observed on reformation tubules, which we propose interfered with ALR completion. Inhibition of PI(4,5)P2 synthesis or expression of WT INPP5K but not INPP5K disease mutants in INPP5K-depleted myoblasts restored lysosomal homeostasis. Therefore, bidirectional interconversion of PI(4)P/PI(4,5)P2 on autolysosomes was integral to lysosome replenishment and autophagy function in muscle. Activation of TFEB-dependent de novo lysosome biogenesis did not compensate for loss of ALR in Inpp5k–/– muscle, revealing a dependence on this lysosome recycling pathway. Therefore, in muscle, ALR is indispensable for lysosome homeostasis during autophagy and when defective is associated with muscular dystrophy.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
朴实起眸发布了新的文献求助10
刚刚
六也完成签到,获得积分10
刚刚
lina完成签到 ,获得积分10
1秒前
皮汤汤完成签到 ,获得积分10
1秒前
阿伦艾弗森完成签到,获得积分10
2秒前
852应助YZzzJ采纳,获得10
2秒前
唠叨的访文完成签到,获得积分10
2秒前
吴玉杰完成签到,获得积分10
3秒前
乐乐应助haooy111采纳,获得10
4秒前
4秒前
元气糖完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
侯巧芝完成签到,获得积分10
4秒前
文献快来发布了新的文献求助10
4秒前
陈子期完成签到,获得积分10
4秒前
Akim应助郭玉强采纳,获得10
5秒前
yao完成签到,获得积分10
5秒前
七子完成签到,获得积分0
5秒前
6秒前
温眼张完成签到,获得积分10
7秒前
DDangyl完成签到,获得积分10
7秒前
xupei0606完成签到,获得积分10
7秒前
zzx396完成签到,获得积分0
7秒前
TRY完成签到,获得积分10
7秒前
YBurger完成签到,获得积分10
7秒前
科研通AI2S应助愉快的紫霜采纳,获得30
8秒前
safety完成签到,获得积分10
8秒前
朴实起眸完成签到,获得积分10
8秒前
染染爱喝柠檬茶完成签到 ,获得积分10
9秒前
Estelle完成签到,获得积分10
9秒前
好有聊完成签到,获得积分10
9秒前
平常聪健发布了新的文献求助10
9秒前
穆仰完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
jify完成签到,获得积分10
10秒前
PetersenGraph完成签到,获得积分10
11秒前
liss完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
断水断粮的科研民工完成签到,获得积分10
11秒前
杰行天下完成签到,获得积分10
11秒前
高分求助中
Adhesion Science: Principles & Practice 1234
Cold War Transcended: Australia's China Policy, 1949-1990 998
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 600
Testimonial Injustice and Trust 510
Burger's Medicinal Chemistry and Drug Discovery 400
Fundamentals of Body MRI 3rd Edition 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6639582
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8397167
关于积分的说明 17954631
捐赠科研通 5826643
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2967678
邀请新用户注册赠送积分活动 1942496
关于科研通互助平台的介绍 1858241