Abstract Homo-dimer formation is important for the function of many proteins. Although dimeric forms of cryptochromes (Cry) have been found by crystallography and were recently observed in vitro for European robin Cry4a, little is known about the dimerisation of avian cryptochromes and the role it could play in the mechanism of magnetic sensing in migratory birds. Here we present a combined experimental and computational investigation of the dimerisation of robin Cry4a resulting from covalent and non-covalent interactions. Experimental studies using native mass spectrometry, mass spectrometric analysis of disulphide bonds, chemical cross-linking and photometric measurements show that disulphide-linked dimers are routinely formed, the most likely cysteines being C317 and C412. Computational modelling and molecular dynamics simulations were used to generate and assess a number of possible dimer structures. The relevance of these findings to the proposed role of Cry4a in avian magnetoreception is discussed.

Alzheimer's disease (AD) affects the hippocampus during its progression, but the specific observable changes of hippocampal subfields during disease progression remain poorly understood. In this study, we employed an event-based model (EBM) to determine the sequence of occurrence of hippocampal subfield atrophy in mild cognitive impairment (MCI) and AD cohorts. Subjects (207) were included: 86 MCI, 53 AD, and 68 healthy controls from the Alzheimer's Disease Neuroimaging Initiative (ADNI). Participants underwent structural magnetic resonance imaging (MRI) scans to analyse the hippocampal subfields. We assigned each patient to a specific EBM stage, based on the number of their abnormal subfields. A combination of 2-year follow-up MRI scans were applied to demonstrate the longitudinal consistency and utility of the model's staging system. The model estimated that the earliest atrophy occurs in the hippocampal fissure, then spreading to other subregions in both MCI and AD. We identified a marked divergence between the sequences of left and right hippocampal subfields atrophy, so inter-hemispheric asymmetry pattern was further analysed. The sequence of asymmetry index (AI) increases beginning in the molecular and granule cell layers of the dentate gyrus (GC-ML-DG), cornus ammonis (CA) 4, and the molecular layer (ML). Longitudinal analysis confirms the efficacy of the model. In addition, the model stages were significantly correlated with patients' memory scores (p < .05). Collectively, we used a data-driven method to provide new insight into AD hippocampal progression. The present model could aid in understanding of the disease stages, as well as tracking memory decline.

Abstract Background Mitochondrial calcium uniporter (MCU) plays pleiotropic roles in cellular physiology and pathology that contributes to a variety of diseases, but the role and potential mechanism of MCU in the pathogenesis of metabolic dysfunction-associated steatohepatitis (MASH) remain poorly understood. Methods and results Here, hepatic knockdown of MCU in C57BL/6J mice was achieved by tail vein injection of AAV8-mediated the CRISPR/Cas9. Mice were fed a Choline-deficient, L-amino acid-defined high-fat diet (CDAHFD) for 8 weeks to induce MASH and fibrosis. We find that expression of MCU enhanced in MASH livers of humans and mice. MCU knockdown robustly limits lipid droplet accumulation, steatosis, inflammation, and hepatocyte apoptotic death during MASH development both in vivo in mice and in vitro in cellular models. MCU-deficient mice strikingly mitigate MASH-related fibrosis. Moreover, the protective effects of MCU knockdown against MASH progression are accompanied by a reduced level of mitochondrial calcium, limiting hepatic oxidative stress, and attenuating mitochondrial dysfunction. Mechanically, RNA sequencing analysis and protein immunoblotting indicate that knockdown MCU inhibited the Hippo/YAP pathway activation and restored the AMP-activated protein kinase (AMPK) activity during MASH development both in vitro and in vivo. Conclusions MCU is up-regulated in MASH livers in humans and mice; and hepatic MCU knockdown protects against diet-induced MASH and fibrosis in mice. Thus, targeting MCU may represent a novel therapeutic strategy for MASH and fibrosis. Graphical Abstract