Malayannan Subramaniam, Maud Beuvin, Elizabeth S. Bruinsma, Lydie Nadal-Desbarats, Gisèle Bonne, Sabine F. Bensamoun, Steven A. Johnsen, Molly Nelson Holte, Philippe Pouletaut, William Même, Vladimir Veksler, Malek Kammoun, John R. Hawse, Jérôme Piquereau, Sandra Même, Yann Le Fur, Jean-Marc Constans, Zeynab Najafova, Frédéric Szeremeta, Biomécanique et Bioingénierie (BMBI), Université de Technologie de Compiègne (UTC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Signalisation et physiopathologie cardiaque, Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-IFR141-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), UMR 1253 IBrain Imagerie & Cerveau Equipe 3 'Imagerie, Biomarqueurs & Thérapie' (IBT), Imagerie et cerveau (iBrain - Inserm U1253 - UNIV Tours ), Université de Tours (UT)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Tours (UT)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Centre de biophysique moléculaire (CBM), Université d'Orléans (UO)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre de recherche en Myologie – U974 SU-INSERM, Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Sorbonne Université (SU), Institut de Myologie, Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Association française contre les myopathies (AFM-Téléthon)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre de résonance magnétique biologique et médicale (CRMBM), Aix Marseille Université (AMU)-Assistance Publique - Hôpitaux de Marseille (APHM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), CHU Amiens-Picardie, CHirurgie, IMagerie et REgénération tissulaire de l’extrémité céphalique - Caractérisation morphologique et fonctionnelle - UR UPJV 7516 (CHIMERE), Université de Picardie Jules Verne (UPJV), Department of Biochemistry and Molecular Biology, Mayo Clinic, Department of General, Visceral, Vascular and Pediatric Surgery, Saarland University [Saarbrücken], Labex MS2TNIH (R01 DE14036 )Eisenberg Foundation, ANR-11-IDEX-0004,SUPER,Sorbonne Universités à Paris pour l'Enseignement et la Recherche(2011), Université de Tours-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Université d'Orléans (UO)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Aix Marseille Université (AMU)-Assistance Publique - Hôpitaux de Marseille (APHM), Université d'Orléans (UO)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC), Assistance Publique - Hôpitaux de Marseille (APHM)-Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Tours (UT)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Pouletaut, Philippe, and Sorbonne Universités à Paris pour l'Enseignement et la Recherche - - SUPER2011 - ANR-11-IDEX-0004 - IDEX - VALID
International audience; Aim: Tieg1 is involved in multiple signalling pathways, human diseases, and is highly expressed in muscle where its functions are poorly understood.Methods: We have utilized Tieg1 knockout (KO) mice to identify novel and important roles for this transcription factor in regulating muscle ultrastructure, metabolism and mitochondrial functions in the soleus and extensor digitorum longus (EDL) muscles. RNA sequencing, immunoblotting, transmission electron microscopy, MRI, NMR, histochemical and mitochondrial function assays were performed.Results: Loss of Tieg1 expression resulted in altered sarcomere organization and a significant decrease in mitochondrial number. Histochemical analyses demonstrated an absence of succinate dehydrogenase staining and a decrease in cytochrome c oxidase (COX) enzyme activity in KO soleus with similar, but diminished, effects in the EDL. Decreased complex I, COX and citrate synthase (CS) activities were detected in the soleus muscle of KO mice indicating altered mitochondrial function. Complex I activity was also diminished in KO EDL. Significant decreases in CS and respiratory chain complex activities were identified in KO soleus. 1H‐NMR spectra revealed no significant metabolic difference between wild‐type and KO muscles. However, 31P spectra revealed a significant decrease in phosphocreatine and ATPγ. Altered expression of 279 genes, many of which play roles in mitochondrial and muscle function, were identified in KO soleus muscle. Ultimately, all of these changes resulted in an exercise intolerance phenotype in Tieg1 KO mice.Conclusion: Our findings have implicated novel roles for Tieg1 in muscle including regulation of gene expression, metabolic activity and organization of tissue ultrastructure. This muscle phenotype resembles diseases associated with exercise intolerance and myopathies of unknown consequence.