1. ER-mitochondria cross-talk is regulated by the Ca 2+ sensor NCS1 and is impaired in Wolfram syndrome
- Author
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Jennifer Rieusset, Benjamin Delprat, Dan Milea, Chantal Cazevieille, Mélanie Quiles, Marc Thiry, Paolo Pinton, Julia Korchagina, Claire Angebault, Alberto Danese, Camille Mégy, Delphine Bonnet-Wersinger, Simone Patergnani, Alain Lacampagne, Corentin Affortit, Christian P. Hamel, Jolanta Jagodzinska, Jérémy Fauconnier, Cécile Delettre, Institut des Neurosciences de Montpellier - Déficits sensoriels et moteurs (INM), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM), Physiologie & médecine expérimentale du Cœur et des Muscles [U 1046] (PhyMedExp), Université de Montpellier (UM)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Università degli Studi di Ferrara (UniFE), Cardiovasculaire, métabolisme, diabétologie et nutrition (CarMeN), Hospices Civils de Lyon (HCL)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Service d'ophtalmologie [Angers], Université d'Angers (UA)-Centre Hospitalier Universitaire d'Angers (CHU Angers), PRES Université Nantes Angers Le Mans (UNAM)-PRES Université Nantes Angers Le Mans (UNAM), Singapore Eye Research Institute [Singapore] (SERI), Centre de référence pour les maladies génétiques sensorielles [CHRU Montpellier], Centre Hospitalier Régional Universitaire [Montpellier] (CHRU Montpellier)-Hôpital Gui de Chauliac [Montpellier], GIGA-Neurosciences, Interdisciplinary Cluster for Applied Genoproteomics (GIGA-R) [Liège], Université de Liège-C.H.U. Sart Tilman [Liège], Mécanismes moléculaires dans les démences neurodégénératives (MMDN), Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-École pratique des hautes études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL), We are indebted to the INSERM and Université Montpellier for providing institutional support and to the patient associations Union National des Aveugles et Déficients Visuels (UNADEV) and Association Syndrome de Wolfram for their financial support. This work was supported by grants from the Agence Nationale pour la Recherche (ANR-12-JSV1-0008-01), Fondation pour la Recherche Médicale, and Fondation de France. C.A. was supported by the Fondation de France., ANR-12-JSV1-0001,LIPIDOPAIN,Implication des métabolites des acide gars polyinsaturés et des récepteurs canaux 'TRP' dans l'hypersensibilité viscérale(2012), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), University of Ferrara [Ferrara], Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Hospices Civils de Lyon (HCL), Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-École pratique des hautes études (EPHE)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM), ANR-12-JSV1-0001,LIPIDOPAIN,Implication des métabolites des acide gars polyinsaturés et des récepteurs canaux TRP dans l'hypersensibilité viscérale(2012), Institut des Neurosciences de Montpellier (INM), Università degli Studi di Ferrara = University of Ferrara (UniFE), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), École pratique des hautes études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM), Delprat, Benjamin, and Jeunes Chercheuses et Jeunes Chercheurs - Implication des métabolites des acide gars polyinsaturés et des récepteurs canaux 'TRP' dans l'hypersensibilité viscérale - - LIPIDOPAIN2012 - ANR-12-JSV1-0001 - JC - VALID
- Subjects
0301 basic medicine ,endocrine system diseases ,Wolfram syndrome ,[SDV]Life Sciences [q-bio] ,[SDV.BC]Life Sciences [q-bio]/Cellular Biology ,[SDV.BC.BC]Life Sciences [q-bio]/Cellular Biology/Subcellular Processes [q-bio.SC] ,Mitochondrion ,Biochemistry ,NO ,stress ,03 medical and health sciences ,chemistry.chemical_compound ,neurodegenaration ,[SDV.BC.BC] Life Sciences [q-bio]/Cellular Biology/Subcellular Processes [q-bio.SC] ,medicine ,Inositol ,Receptor ,[SDV.BC] Life Sciences [q-bio]/Cellular Biology ,Molecular Biology ,endoplasmic reticulum membranes ,Biochemistry, Molecular Biology, Cell Biology, endoplasmic reticulum membranes, mitfusin 2, protein, neurodegenaration, activation, transport, stress ,biology ,Chemistry ,Endoplasmic reticulum ,HEK 293 cells ,Cell Biology ,medicine.disease ,mitfusin 2 ,3. Good health ,Cell biology ,[SDV] Life Sciences [q-bio] ,030104 developmental biology ,Neuronal calcium sensor-1 ,transport ,biology.protein ,activation ,Signal transduction ,protein - Abstract
International audience; Communication between the endoplasmic reticulum (ER) and mitochondria plays a pivotal role in Ca2+ signaling, energy metabolism, and cell survival. Dysfunction in this cross-talk leads to metabolic and neurodegenerative diseases. Wolfram syndrome is a fatal neurodegenerative disease caused by mutations in the ER-resident protein WFS1. Here, we showed that WFS1 formed a complex with neuronal calcium sensor 1 (NCS1) and inositol 1,4,5-trisphosphate receptor (IP3R) to promote Ca2+ transfer between the ER and mitochondria. In addition, we found that NCS1 abundance was reduced in WFS1-null patient fibroblasts, which showed reduced ER-mitochondria interactions and Ca2+ exchange. Moreover, in WFS1-deficient cells, NCS1 overexpression not only restored ER-mitochondria interactions and Ca2+ transfer but also rescued mitochondrial dysfunction. Our results describe a key role of NCS1 in ER-mitochondria cross-talk, uncover a pathogenic mechanism for Wolfram syndrome, and potentially reveal insights into the pathogenesis of other neurodegenerative diseases.
- Published
- 2018