Science：發(fā)現(xiàn)帕金森氏病中缺失的一環(huán)
來源：生物360
線粒體是細胞內的能源工廠，負責為細胞提供必要能源，使其得以執(zhí)行日常功能。盡管從表面上看，心臟和大腦組織的形態(tài)和功能完全不同，但它們有一個共同特點，就是需要消耗大量的能源。
近日，華盛頓大學醫(yī)學院（Washington University School of Medicine）的研究人員解析了線粒體質控系統(tǒng)中缺失的一環(huán)，此外他們還發(fā)現(xiàn)當線粒體受損時，會經(jīng)由這一途徑引發(fā)帕金森癥和一些心力衰竭。相關研究刊 登在了近期出版的《科學》（Science）雜志上。
在這項最新研究中，科學家對小鼠和果蠅心臟進行了研究，發(fā)現(xiàn)蛋白mitofusin 2（Mfn2）是線粒體質控體系中的重要一環(huán)。人們一直知道帕金森癥與心力衰竭有關，而這項心臟細胞中的新發(fā)現(xiàn)為此提供了線索。
研究人員表示，患帕金森癥會使心力衰竭的風險增加兩倍多，使心力衰竭致死的風險增加50%，這說明二者之間存在某種關聯(lián)，而這項研究找到了這種關聯(lián)的分子基礎。
心肌細胞和大腦神經(jīng)元中都有大量的線粒體，而這些線粒體必須受到嚴格監(jiān)控。線粒體發(fā)生異常，不僅會停止生產能量，還會消耗能量產生損害細胞的分子。而這種破壞最終會導致帕金森癥或心力衰竭。在正常情況下，健康細胞的質控系統(tǒng)，能夠識別發(fā)生異常的線粒體，并將其清除。
研究人員表示，這些線粒體內的自毀信號，需要與周圍細胞的蛋白交流，才能驅動破壞和清除程序，這其中的具體機制是一個重要問題。
此前，人們知道Mitofusin 2負責使線粒體外膜融合，以便其交換線粒體DNA。但還沒有人將Mfn2突變與帕金森癥聯(lián)系起來，而這項新研究描述了Mfn2的全新功能。
研究人員表示，線粒體的質控系統(tǒng)基于一個“死亡開關”。正常的活線粒體需要抑制這一開關，以免發(fā)生自毀。線粒體會輸入一種被稱為PINK的分子，然后摧毀 它。當線粒體發(fā)生異常時，由于不能摧毀PINK，導致該分子的水平上升。Dorn及同事Yun Chen博士發(fā)現(xiàn)，當PINK水平達到一定程度時，會使位于線粒體表面的Mfn2磷酸化。而線粒體表面的磷酸化Mfn2，能夠結合周圍的Parkin分 子。
Parkin與異常線粒體的Mfn2結合后，就給線粒體打上了銷毀標記，最終導致它們被細胞摧毀。只要質控體系運行良好，細胞就能通過上述機制，及時清除發(fā)生異常的線粒體。
研究人員指出，PINK和Parkin發(fā)生突變會影響線粒體的質控機制，使異常線粒體無法及時清除。而這樣的情況會導致帕金森癥和一些心力衰竭。
原文檢索：
Yun Chen, Gerald W. Dorn II. PINK1-Phosphorylated Mitofusin 2 Is a Parkin Receptor for Culling Damaged Mitochondria. Science 26 April 2013; DOI: 10.1126/science.1231031
