Molecular pathogenesis and gene therapy-based intervention of GTPBP3-related mitochondrial disease

发病机制 医学 基因 干预(咨询) 疾病 线粒体DNA 生物信息学 线粒体 粒线体疾病 生物 遗传学 计算生物学 免疫学 鉴定(生物学) 基因表达
作者
Yong Zhang,Shi‐Ying Yao,Jing Li,Tingting Yu,Hao Liu,nanlin zhu,Gui-Xin Peng,Wen-Qiang Zheng,Chun-Rui Ma,En-Duo Wang,Song Cui,Xiao-Long Zhou
出处
期刊:Nature Communications [Nature Portfolio]
标识
DOI:10.1038/s41467-026-71750-z
摘要

Mitochondrial transfer RNA (mt-tRNA) modification determines organelle translation and function. GTPBP3 and MTO1 catalyze 5-taurinomethyluridine (τm5U) modification at wobble uridine of five mt-tRNAs. τm5U hypomodification causes mitochondrial encephalomyopathy, but the underlying pathogenesis and intervention strategy due to GTPBP3 mutations are lacking. In this study, we identify two genetic variants (c.689 A > C (p.Q230P) and c.1120 A > G (p.N374D)) of GTPBP3 in a Chinese proband with metabolic disorders and multisystem dysfunction. Mechanistically, Q230P and N374D mutations induce protein multimerization/aggregation, protease degradation, decreased GTPase activity, and tRNA modification to varying degrees, affecting mitochondrial translation, respiration, dynamics, and function. Homozygous N374D mutations in mice cause embryonic lethality; homozygous E230P or compound heterozygous E230P/N374D knock-in mice develop cardiac and muscular dysfunction due to altered mitochondrial translation. Mitochondrial dysfunction and pathology are efficiently reversed by virus-mediated GTPBP3 expression in cells and animals. This study provides valuable insights into the etiology of and promising intervention strategies for GTPBP3-related diseases. The manuscript describes two pathogenic mutations in GTPBP3 that cause defects in mitochondrial tRNA taurine modification, mitochondrial translation, structure and function. Mutant mice reproduce certain clinical features seen in patients and this can be reversed by virus-mediated exogenous expression of Gtpbp3.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

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
zshiao完成签到 ,获得积分10
9秒前
墨林云海完成签到,获得积分10
10秒前
Aoiny完成签到,获得积分10
10秒前
红与白完成签到 ,获得积分10
11秒前
JamesPei的应助被机智的馒头采纳,获得10
12秒前
快乐如云朵完成签到 ,获得积分10
17秒前
zhao完成签到 ,获得积分10
18秒前
旅行者N0501完成签到,获得积分10
20秒前
她的城完成签到,获得积分0
21秒前
27秒前
搜集达人的应助被寒冷的断秋采纳,获得30
30秒前
顺子完成签到 ,获得积分10
37秒前
危机的冬瓜完成签到,获得积分10
38秒前
alixy完成签到,获得积分10
39秒前
没事搞点学术完成签到 ,获得积分10
39秒前
44秒前
47秒前
halsuen完成签到,获得积分10
50秒前
56秒前
彩色的过客完成签到 ,获得积分10
58秒前
李健的应助被寒冷的断秋采纳,获得30
1分钟前
安详的棒球完成签到 ,获得积分10
1分钟前
JasonChan完成签到 ,获得积分10
1分钟前
sherry完成签到 ,获得积分10
1分钟前
踏雪完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
Chloe完成签到 ,获得积分10
1分钟前
lianxin完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
赵赵完成签到 ,获得积分10
1分钟前
aajhajkahna的应助被科研通管家采纳,获得10
1分钟前
aajhajkahna的应助被科研通管家采纳,获得10
1分钟前
秋风的应助被科研通管家采纳,获得10
1分钟前
跳跃的鹏飞完成签到 ,获得积分0
1分钟前
赵亦恬完成签到 ,获得积分10
1分钟前
PP的应助被寒冷的断秋采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
白雪完成签到,获得积分10
1分钟前
美丽人生完成签到 ,获得积分10
1分钟前
寒冷的断秋完成签到,获得积分10
1分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)通过应助OA文献获取积分 10000
Rosenblum, Global Change Biology 800
The Dawn of Philology 520
Organizational Behavior 510
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 400
A primer on partial least squares structural equation modeling (PLS-SEM) (4th ed.) 310
中国器官捐献和移植发展报告(2024) 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 内科学 物理 有机化学 化学工程 生物化学 复合材料 光电子学 细胞生物学 心理学 量子力学 催化作用 物理化学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7820416
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9347793
关于积分的说明 20543187
捐赠科研通 7413030
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3332686
关于科研通互助平台的介绍 2478638
邀请新用户注册赠送积分活动 2352732