2019-04-11 23:18:01
破碎的线粒体使用吃掉蛋白质来召唤刽子手

当线粒体受损时,它们通过发信号通知细胞蛋白降解它们来避免引起进一步的问题。在2019年4月11日的一篇论文中,发表在“发育细胞”杂志上的一篇论文中,挪威科学家报告说,他们已经发现这些细胞是如何引发这一过程的,称为线粒体自噬。在线粒体断裂的细胞中,两种蛋白质--NIPSNAP 1和NIPSNAP 2  - 在线粒体表面积聚,起到“吃我”的作用,招募将破坏它们的细胞机器。

NIPSNAP 1和2通常存在于健康线粒体内,尽管它们在细胞内的功能尚不清楚。 “当细胞的呼吸链被破坏,线粒体被破坏时,这些蛋白质进入基质和线粒体的内膜空间就会被中断,”资深作者,研究所分子医学系教授Anne Simonsen说。奥斯陆大学基础医学系。 “在这种情况下,进口系统不起作用,它们仍然受到线粒体受损线粒体表面的束缚。”

在这项研究中,研究人员研究了人类HeLa细胞,其中消除了NIPSNAP1和NIPSNAP 2的功能。 “当我们这样做时,这些细胞在损伤后无法清除线粒体,”西蒙森说。然而,在具有功能性NIPSNAP蛋白的细胞中,当通过添加化学破坏剂诱导线粒体自噬时,他们观察到NIPSNAP蛋白与PINK和PARKIN蛋白协同作用,已知蛋白已经在引发自噬中起作用并且具有帕金森病的一个角色。

PARKIN用遍在蛋白标记细胞,泛蛋白是一种指导细胞降解的小蛋白质。 “泛素是招募自噬的经典信号,”挪威北极大学特罗姆瑟大学的共同作者Terje Johansen说。 “我们看到的是,除泛素外,还需要NIPSNAP蛋白来募集自噬蛋白;除非在表面发现这些NIPSNAP蛋白,否则它们不会靶向线粒体。”

研究小组通过研究斑马鱼动物模型中的NIPSNAP / PINK / PARKIN机制,发现这一发现在体内具有重要的生理意义。他们将野生型斑马鱼和鱼系与NIPSNAP1蛋白丰度降低进行了比较。

“我们发现缺乏足够功能性NIPSNAP1的突变体鱼不能像野生型鱼一样移动,”西蒙森说。它们具有帕金森样表型,多巴胺能神经元数量减少。然而,他们可以通过向水中添加L-多巴(用于治疗人类帕金森病的相同化合物)来挽救这种运动缺陷。

甚至更显着的是,完全缺乏NIPSNAP1蛋白的动物在五天内死亡。 “很明显,清除线粒体对于这些多巴胺能神经元的健康非常重要。这一点尤其重要,因为神经元通常不会分裂,”约翰森说。

作为进化上保守的蛋白质,NIPSNAP蛋白质遍布动物界,包括人类。

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