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(xì)胞內(nèi)的能源工廠，負(fù)責(zé)為細(xì)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(gè)共同特點(diǎn)，就是需要消耗大量的能源。
近日，華盛頓大學(xué)醫(yī)學(xué)院（Washington University School of Medicine）的研究人員解析了線粒體質(zhì)控系統(tǒng)中缺失的一環(huán)，此外他們還發(fā)現(xiàn)當(dāng)線粒體受損時(shí)，會(huì)經(jīng)由這一途徑引發(fā)帕金森癥和一些心力衰竭。相關(guān)研究刊 登在了近期出版的《科學(xué)》（Science）雜志上。
在這項(xiàng)最新研究中，科學(xué)家對(duì)小鼠和果蠅心臟進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)蛋白mitofusin 2（Mfn2）是線粒體質(zhì)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(guān)，而這項(xiàng)心臟細(xì)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(huì)使心力衰竭的風(fēng)險(xiǎn)增加兩倍多，使心力衰竭致死的風(fēng)險(xiǎn)增加50%，這說明二者之間存在某種關(guān)聯(lián)，而這項(xiàng)研究找到了這種關(guān)聯(lián)的分子基礎(chǔ)。
心肌細(xì)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(yán)格監(jiān)控。線粒體發(fā)生異常，不僅會(huì)停止生產(chǎn)能量，還會(huì)消耗能量產(chǎn)生損害細(xì)胞的分子。而這種破壞最終會(huì)導(dǎo)致帕金森癥或心力衰竭。在正常情況下，健康細(xì)胞的質(zhì)控系統(tǒng)，能夠識(shí)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(nèi)的自毀信號(hào)，需要與周圍細(xì)胞的蛋白交流，才能驅(qū)動(dòng)破壞和清除程序，這其中的具體機(jī)制是一個(gè)重要問題。
此前，人們知道Mitofusin 2負(fù)責(zé)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(xiàng)新研究描述了Mfn2的全新功能。
研究人員表示，線粒體的質(zhì)控系統(tǒng)基于一個(gè)“死亡開關(guān)”。正常的活線粒體需要抑制這一開關(guān)，以免發(fā)生自毀。線粒體會(huì)輸入一種被稱為PINK的分子，然后摧毀 它。當(dāng)線粒體發(fā)生異常時(shí)，由于不能摧毀PINK，導(dǎo)致該分子的水平上升。Dorn及同事Yun Chen博士發(fā)現(xiàn)，當(dāng)PINK水平達(dá)到一定程度時(shí)，會(huì)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(jié)合周圍的Parkin分 子。
Parkin與異常線粒體的Mfn2結(jié)合后，就給線粒體打上了銷毀標(biāo)記，最終導(dǎo)致它們被細(xì)胞摧毀。只要質(zhì)控體系運(yùn)行良好，細(xì)胞就能通過上述機(jī)制，及時(shí)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(huì)影響線粒體的質(zhì)控機(jī)制，使異常線粒體無法及時(shí)清除。而這樣的情況會(huì)導(dǎo)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
