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线粒体调控的突破
【字体: 大 中 小 】 时间:2023年02月01日 来源:Life Science Alliance
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大阪大学的研究人员已经证明,一种被称为GET途径的系统对于有效的线粒体自噬(线粒体从细胞中移除的过程)至关重要。GET途径将一种名为Ppg1-Far复合物的蛋白质组合靶向到称为内质网的细胞部分的膜上,该复合物抑制有丝分裂。当GET途径有缺陷时,这种复合物转而成为线粒体的目标,在那里它抑制线粒体自噬。
一个被称为“线粒体吞噬”的过程负责去除线粒体,细胞的能量产生部分。如果它们有缺陷,或调节它们的数量,就会发生这种情况。一种被称为Atg32的蛋白质锚定在线粒体表面,当它与另一种蛋白质Atg11相互作用时,促进了这一过程。通过“磷酸化”修饰Atg32 -磷酸基的附着-稳定Atg32和Atg11之间的相互作用。这种磷酸化被调节的过程尚不清楚,但现在大阪大学的一个小组已经证明,一个被称为GET途径的系统是有效的有丝分裂所必需的。
线粒体自噬需要Atg32的磷酸化以及Atg32和Atg11蛋白之间的稳定相互作用。有丝分裂被一种叫做Ppg1-Far复合物的蛋白质复合物的作用所抑制。这可以减少Atg32的磷酸化以及与Atg11的相互作用,从而抑制线粒体自噬。
位于细胞膜内的蛋白质必须被定位到其适当的目的地,以维持不同细胞隔室的功能。GET途径负责将膜蛋白插入内质网,内质网是细胞内连续动态的膜系统。当这一途径被破坏时,蛋白质可以主要插入外层线粒体膜。
研究小组首先发现缺乏GET途径的细胞有丝分裂减少。“当细胞缺乏GET途径和Ppg1-Far复合物时,这种表型得到了挽救,”第一作者Mashun Onishi解释说,“这表明我们观察到的有丝分裂的减少与Ppg1-Far复合物的活性有关。”
资深作者Koji Okamoto解释说:“然后我们继续证明GET途径负责将Ppg1-Far复合物拴在内质网膜上,阻止它与Atg32相互作用以抑制有丝分裂,从而允许Atg32激活并随后与Atg11相互作用。”然而,在没有GET途径的情况下,Ppg1-Far复合物反而靶向于线粒体外膜,在那里它抑制有丝分裂的过程。
一种叫做Msp1的蛋白质可以从线粒体膜上移除非线粒体蛋白质。研究小组发现,对GET和Msp1的破坏会导致有丝分裂中更严重的缺陷。这表明,Msp1可能负责去除不正确的过度定位的Ppg1-Far,从而维持所需的有丝分裂水平。
线粒体自噬过程中的缺陷会导致细胞死亡,并与衰老和阿尔茨海默病有关。这项工作极大地增加了我们对线粒体自噬的理解,并为未来对人类健康产生重大影响的研究开辟了道路。