Charcot-Marie-Tooth (CMT) disease is a neuromuscular disorder affecting the peripheral nervous system. The diagnostic yield in demyelinating CMT (CMT1) is typically ∼80-95%, of which at least 60% is due to the PMP22 gene duplication. The remainder of CMT1 is more genetically heterogeneous. We used whole exome and whole genome sequencing data included in the GENESIS database to investigate novel causal genes and mutations in a cohort of ∼2,670 individuals with CMT neuropathy. A recurrent heterozygous missense variant p.Thr1424Met in the recently described CMT gene ITPR3, encoding IP3R3 (inositol 1,4,5-trisphosphate receptor 3) was identified. This previously reported p.Thr1424Met change was present in 33 affected individuals from nine unrelated families from multiple populations, representing an unusual recurrence rate at a mutational hotspot, strengthening the gene-disease relationship (GnomADv4 allele frequency 1.76e-6). Sanger sequencing confirmed the co-segregation of the CMT phenotype with the presence of the mutation in autosomal dominant and de novo inheritance patterns, including a four-generation family with multiple affected second-degree cousins. Probands from all families presented with slow nerve conduction velocities, matching the diagnostic category of CMT1. Remarkably, we observed a uniquely variable clinical phenotype for age at onset and phenotype severity in p.Thr1424Met carrying patients, even within families. Finally, we present data supportive of a dominant-negative effect of the p.Thr1424Met mutation with associated changes in protein expression in patient-derived cells.

Glioblastoma multiforme is a form of cancer with poor survival prognosis and few treatment options. The cerebrovascular barrier complicates the delivery of chemotherapeutic agents and contributes to poor treatment response in patients with this disease. Recently, dopamine D2 receptor antagonizing compounds, including the FDA-approved phenothiazine, thioridazine, were identified as potential anticancer therapeutics, but their mechanism of action is as yet poorly understood. We investigated the hypothesis that the cytotoxicity of thioridazine may be tied to disruption of lipid metabolism, specifically the synthesis of isoprenoids and cholesterol by the isoprenoid biosynthetic pathway. We show that, while pathway inhibitors lovastatin and zoledronate can sensitize U87MG and U251MG cells to thioridazine treatment, the addition of pathway intermediates cannot prevent thioridazine's cytotoxic effects. Treatment with methyl-schweinfurthin G, which is known to disrupt lipid trafficking, is able to sensitize these cell lines as well, suggesting that cholesterol availability or localization may be involved in these effects. However, all measured effects were of very small, biologically insignificant magnitude and thus findings are of limited utility.

Endoplasmic reticulum to mitochondria Ca

Abstract The mitochondrial uniporter (MCU) Ca 2+ ion channel represents the primary means for Ca 2+ uptake into mitochondria. Here we employed in vitro and in vivo models with MCU genetically eliminated to understand how MCU contributes to tumor formation and progression. Transformation of primary fibroblasts in vitro was associated with increased MCU expression, enhanced mitochondrial Ca 2+ uptake, suppression of inactivating-phosphorylation of pyruvate dehydrogenase, a modest increase of basal mitochondrial respiration and a significant increase of acute Ca 2+ -dependent stimulation of mitochondrial respiration. Inhibition of mitochondrial Ca 2+ uptake by genetic deletion of MCU markedly inhibited growth of HEK293T cells and of transformed fibroblasts in mouse xenograft models. Reduced tumor growth was primarily a result of substantially reduced proliferation and fewer mitotic cells in vivo , and slower cell proliferation in vitro associated with delayed progression through S-phase of the cell cycle. MCU deletion inhibited cancer stem cell-like spheroid formation and cell invasion in vitro , both predictors of metastatic potential. Surprisingly, mitochondrial matrix Ca 2+ concentration, membrane potential, global dehydrogenase activity, respiration and ROS production were unchanged by genetic deletion of MCU in transformed cells. In contrast, MCU deletion elevated glycolysis and glutaminolysis, strongly sensitized cell proliferation to glucose and glutamine limitation, and altered agonist-induced cytoplasmic Ca 2+ signals. Our results reveal a dependence of tumorigenesis on MCU, mediated by a reliance on mitochondrial Ca 2+ uptake for cell metabolism and Ca 2+ dynamics necessary for cell-cycle progression and cell proliferation.