ABSTRACT The existence of naturally occurring ribosome heterogeneity is now a well-acknowledged phenomenon. However, whether this heterogeneity leads to functionally diverse ‘specialized ribosomes’ is still a controversial topic. Here, we explore the biological function of RPL3L (uL3L), a ribosomal protein (RP) paralog of RPL3 (uL3) that is exclusively expressed in muscle and heart tissues, by generating a viable homozygous Rpl3l knockout mouse strain. We identify a rescue mechanism in which, upon RPL3L depletion, RPL3 becomes upregulated, yielding RPL3-containing ribosomes instead of RPL3L-containing ribosomes that are typically found in cardiomyocytes. Using both ribosome profiling (Ribo-Seq) and a novel orthogonal approach consisting of ribosome pulldown coupled to nanopore sequencing (Nano-TRAP), we find that RPL3L neither modulates translational efficiency nor ribosome affinity towards a specific subset of transcripts. By contrast, we show that depletion of RPL3L leads to increased ribosome-mitochondria interactions in cardiomyocytes, which is accompanied by a significant increase in ATP levels, potentially as a result of mitochondrial activity fine-tuning. Our results demonstrate that the existence of tissue-specific RP paralogs does not necessarily lead to enhanced translation of specific transcripts or modulation of translational output. Instead, we reveal a complex cellular scenario in which RPL3L modulates the expression of RPL3, which in turn affects ribosomal subcellular localization and, ultimately, mitochondrial activity.

Abstract Background IDH-wildtype glioblastoma (GBM) is the most prevalent primary brain cancer with a 5-year survival rate below 10%. Despite combined treatment through extensive resection and radiochemotherapy, nine out of ten patients develop recurrences. The lack of targeted treatment options and reliable diagnostic markers for recurrent tumors remain major challenges. Methods & Aims In this study, we present the proteomic characterization of tissue and serum from 55 initial GBM tumors and five matching recurrences, which we investigated for proteomic tumor subtypes and proteomic signatures associated with recurrence. Results Primary tumors revealed four distinct subgroups through hierarchical clustering: a neuronal cluster with elevated mature neuron markers, an innate immunity cluster with increased protease expression, a mixed cluster, and a stem-cell cluster. Neurodevelopmental and inflammatory processes were identified as key factors influencing clustering, with proteolytic activity increasing relative to the degree of inflammation. An analysis comprising proteins with lower coverage confirmed and expanded this pattern. Patients in the neuronal cluster exhibited significantly longer survival compared to those in the stem-cell cluster. In a patient-matched differential expression analysis, five recurrent tumors displayed significantly altered protein expression compared to their primary counterparts, emphasizing the proteomic plasticity of recurrent tumors. Investigation of serum proteomes before and after surgery, using a depletion-based protocol, revealed highly patient-specific and stable proteome compositions, despite a notable increase in inflammation markers post-surgery. However, the levels of circulating proteolytic products matched to the proteolytic activity within the tissue and one fragment of proteolysis activated receptor 2 (PAR2) consistently dropped in abundance after removal of inflamed tumors. Conclusion Overall, we describe a large proteomic GBM cohort. We identified distinct tumor subgroups, molecular patterns of recurrence, and matching proteomic patterns in the bloodstream, which may improve risk prediction for recurrent GBM.

ABSTRACT DHX15 is an ATP-dependent RNA helicase involved in pre-mRNA splicing and a downstream substrate for Akt1, which plays a significant role in vascular biology. The aim of this study was to explore the regulatory function of DHX15 over the vasculature and endothelial cell biology. Results: DHX15 -/- was lethal in mouse and zebrafish embryos. DHX15 -/- zebrafish also showed an undeveloped parachordal line, which leads to the formation of lymphatic structures. DHX15 +/- mice triggered lower vascular network density and impaired lymphatic function postnatally. Transcriptome and proteome analysis of DHX15 silenced LEC revealed alterations in the glycolysis and gluconeogenesis pathways. The validation of these results demonstrated an uncoupling of the glycolysis with the oxidation of pyruvate in the mitochondria and a lower activity of the Complex I, resulting in lower cellular ATP production. Noteworthy, DHX15 +/- mice partially inhibited primary tumor growth and reduced lung metastasis after injection of LLC1 tumor cells.