清除線粒體蛋白質(zhì)阻斷
弗萊堡大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn)了一種細(xì)胞機(jī)制，可以解決線粒體入口處蛋白質(zhì)高速公路堵塞的問題。研究人員公布了他們的調(diào)查結(jié)果昨天在自然。
線粒體產(chǎn)生大量細(xì)胞能量。為了起作用，它們依賴于大約1,000種不同蛋白質(zhì)的進(jìn)口，這些蛋白質(zhì)在胞質(zhì)溶膠中被合成為前體。特定的蛋白質(zhì)機(jī)器，稱為蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)酶，將這些前體蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)穿過線粒體的兩個(gè)周圍膜。外膜的轉(zhuǎn)位酶(TOM復(fù)合物)形成幾乎所有前體蛋白的進(jìn)入門。
有時(shí)，一小部分前體蛋白在TOM復(fù)合物的易位通道中停滯，阻止其他蛋白質(zhì)進(jìn)入線粒體。受損的蛋白質(zhì)易位到線粒體中對細(xì)胞是有害的并且導(dǎo)致許多細(xì)胞應(yīng)激反應(yīng)。細(xì)胞如何阻止這種堵塞的TOM復(fù)合物的積累尚不清楚。
研究人員發(fā)現(xiàn)了一種新機(jī)制，可以從停滯的前體蛋白中清除TOM復(fù)合物。他們顯示蛋白質(zhì)Ubx2和TOM復(fù)合物之間的相互作用。這一發(fā)現(xiàn)對研究人員來說意外，因?yàn)橹鞍l(fā)現(xiàn)Ubx2可以從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中去除錯(cuò)誤折疊的蛋白質(zhì)。研究小組表明，Ubx2也存在于線粒體中，在那里它與TOM復(fù)合物結(jié)合以募集細(xì)胞溶質(zhì)Cdc48。Cdc48能夠從TOM復(fù)合物中提取停滯的前體蛋白，并將其轉(zhuǎn)移到細(xì)胞蛋白降解機(jī)制 - 蛋白酶體。
研究人員將這一途徑稱為“線粒體蛋白易位相關(guān)降解”或mitoTAD。mitoTAD機(jī)制允許從TOM復(fù)合物中有效去除堵塞的前體蛋白，并確保蛋白質(zhì)不受阻礙地進(jìn)入線粒體。由于蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)到線粒體中的缺陷與神經(jīng)退行性疾病有關(guān)，因此mitoTAD途徑可以為導(dǎo)致這些疾病發(fā)展的分子機(jī)制提供新的見解。
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