Cell:主导受损线粒体自噬的内膜受体被发现

2017-01-01 06:00 · 文姜

12月22日在线发表在Cell上的文章中德克萨斯大学西南医学中心(UTSW)的研究人员发现了细胞用于清除受损线粒体的机制。当线粒体受损时,会导致遗传问题、癌症、神经变性疾病、炎症性疾病和衰老。


德克萨斯大学西南医学中心(UTSW)的研究人员发现了细胞用于清除受损线粒体的机制。当线粒体受损时,会导致遗传问题、癌症、神经变性疾病、炎症性疾病和衰老。

自噬去除损伤的线粒体很重要

UTSW自噬研究中心主任Beth Levine博士和该研究的资深作者BethLevine博士在12月22日在线发表在Cell上的文章中表示,了解这一过程的工作原理可能会产生新的治疗方法,以防止某些疾病,甚至某些方面的老化。该自噬研究中心在美国是唯一的,研究称为自噬的过程,自噬的发生让细胞清除了受损或不必要的组分。

线粒体通常被称为“细胞的能量供应站”,当它们被损坏时,会释放活性氧的有毒化学物质到细胞的其余部分。Levine博士说:“通过自噬去除损伤的线粒体对于细胞健康是很重要的。”

细胞破碎时内膜蛋白PHB2暴露结合自噬体蛋白


Levine博士解释说研究人员已经注意到线粒体外膜上的“标签”蛋白,特别是附着这些标签的蛋白质Parkin,用来解释细胞的自噬体如何靶向病态线粒体细胞器。自噬体是双膜囊泡,含有在自噬的过程中降解要的细胞成分。

但UTSW科学家研究了人类和小鼠的细胞,发现在线粒体内膜上的受体,实际上在指导这些自噬体到达它们的靶向物质中更重要。

在该研究中,研究人员发现一种存在于线粒体的内膜上的蛋白质prohibitin 2(PHB2),但PHB2在受损的线粒体外膜上破损时会被暴露。断裂一旦发生,在自噬体的外部起监视作用的蛋白LC3便被吸引到PHB2蛋白上。

LC3蛋白然后附着到PHB2,并且自噬体携带受损细胞器到溶酶体。溶酶体的作用像微小的胃,具有分解细胞废物的酶。

PHB2对疾病和发育都有重要意义

Levine博士说:“该研究发现,PHB2对靶向线粒体自噬降解至关重要。以前的研究已经将PHB2的存在与预防癌症,衰老效应,神经变性和炎症联系起来。因此,鉴于这些有益的健康影响,PHB2的关键作用是帮助摆脱细胞中受损的线粒体,变得很有意义。通过了解细胞如何去除受损线粒体,对研究癌症,神经退行性疾病和衰老都有贡献的,我们可以开发治疗、预防这些过程。”

研究还发现,PHB2是常规去除发育中胚胎父系线粒体DNA所必需的,只留下来自母亲的线粒体DNA。这项工作是在线虫中进行的,但是最近在其他地方使用小鼠模型进行的研究表明,线粒体同样也用于去除哺乳动物胚胎中的父系线粒体。

参考资料

Researchers identify process cells use to destroy damaged organelles, with links to diseases

Prohibitin 2 Is an Inner Mitochondrial Membrane Mitophagy Receptor

关键词: 自噬 线粒体