Defekte Mitochondrien verwenden ‚eat me‘ Proteine zu beschwören, die Ihre Henker

Wenn die Mitochondrien geschädigt werden, Sie vermeiden, dass weitere Probleme durch die Signalisierung zelluläre Proteine abbauen. In einem Papier Verlags April 11, 2019, die in der Fachzeitschrift Developmental Cell, Wissenschaftler in Norwegen-Bericht, dass Sie haben entdeckt, wie die Zellen diesen Prozess auszulösen, der genannt wird, mitophagy. In Zellen mit Defekten Mitochondrien, zwei Proteine-NIPSNAP 1 und NIPSNAP 2 — sammeln sich auf der mitochondrialen Oberfläche, Funktion als „eat me“ – Signale, die Rekrutierung der zellulären Maschinerie, die Sie vernichten.

NIPSNAP 1 und 2 werden in der Regel innerhalb gesunde Mitochondrien, obwohl Ihre Funktion innerhalb der Zelle ist unbekannt. „Wenn eine Zelle die Atmung Kette unterbrochen ist, und die Mitochondrien sind beschädigt, der import dieser Proteine in die matrix und der inneren Membran Raum der Mitochondrien ist unterbrochen“, sagt senior-Autor Anne Simonsen, professor an der Abteilung für Molekulare Medizin am Institut für Grundlegende Medizinische Wissenschaften der Universität von Oslo. „In diesem Fall, wird der import funktioniert nicht und Sie bleibt gebunden an die Oberfläche des beschädigten Mitochondrien-Signalisierung für mitophagy.“

In dieser Studie untersuchten die Forscher menschliche HeLa-Zellen, in denen beide NIPSNAP1 und NIPSNAP 2-Funktion eliminiert wurden. „Wenn wir wollen, dass diese Zellen nicht klar, kann die Mitochondrien nach Schäden“, sagt Simonsen. Jedoch in Zellen mit funktionellem NIPSNAP Proteine, wenn mitophagy wurde induziert durch die Zugabe einer Chemikalie, die Unterbrecher, die Sie beobachtet, dass die NIPSNAP Proteine wirken im Konzert mit der PINK-und PARKIN-Proteine, Proteine bereits bekannt, eine Rolle bei der Auslösung von autophagie und haben eine Rolle in der Parkinson-Krankheit.

PARKIN Etiketten-Zellen mit ubiquitin, einem kleinen protein, das lenkt die Zellen in Richtung Abbau. „Ubiquitin ist das klassische signal zu rekrutieren autophagie“, sagt co-Autor Terje Johansen (@TerjeJohansen17), der Universität Tromsø — Die Arctic University of Norway. „Was wir gesehen haben ist, dass zusätzlich zu ubiquitin, NIPSNAP Proteine sind erforderlich, um zu rekrutieren autophagie-Proteine; Sie sind nicht zielgerichtet auf die Mitochondrien, es sei denn, diese NIPSNAP Proteine sind an der Oberfläche zu finden.“

Das team zeigte sich dieser Befund hat wichtige physiologische Auswirkungen, die in vivo durch die Untersuchung der NIPSNAP/PINK/PARKIN-Mechanismus in einem Zebrafisch-Tiermodell. Sie verglichen mit dem Wildtyp-zebrafischen und einen Fisch-line, mit reduziertem NIPSNAP1 protein fülle.

„Wir sehen, dass die mutierten Fische ohne ausreichende funktionelle NIPSNAP1 sind nicht in der Lage sich zu bewegen als die Wildtyp-Fische“, sagt Simonsen. Sie haben einen Parkinson-ähnlichen Phänotyp mit reduzierten zahlen an dopaminergen Neuronen. Jedoch konnten Sie retten, diese Fortbewegung Mangel durch hinzufügen von L-dopa, wird die gleiche Verbindung verwendet wird, zur Behandlung von menschlichen Parkinson-Krankheit, um das Wasser.

Noch mehr dramatisch, die Tiere völlig fehlt NIPSNAP1 protein starb innerhalb von fünf Tagen. „Klar, Abstand von Mitochondrien ist wichtig für die Gesundheit der dopaminergen Neuronen. Das ist besonders wichtig, da die Neuronen in der Regel nicht teilen“, sagt Johansen.

Als evolutionär konservierte Proteine, NIPSNAP Proteine finden sich in der gesamten Tierwelt, einschließlich des Menschen.

Diese Arbeit wurde teilweise gefördert vom Research Council of Norway, der Norwegischen Krebs-Gesellschaft und der Parkinson-Krankheit Foundation.