logo

Пользовательского поиска

Sunday 27th of May 2018

Раскрыт механизм удаления дефектных митохондрий в нервных клетках

Печать E-mail
Рейтинг пользователей: / 0
ХудшийЛучший 
Актуальные темы - Болезнь Паркинсона
Автор: Administrator   
04.10.2013 17:01

 

2

(© Mopic/Fotolia)


Упорная лабораторная работа и … счастливый случай позволили междисциплинарной группе ученых Питтсбургского университета (University of Pittsburgh) сообщить в журнале Nature Cell Biology о раскрытии тайны, касающейся одной их основных биологических функций, необходимых для поддержания нормального состояния клетки.


Открыв механизм, посредством которого митохондрии – крошечные внутриклеточные структуры, часто называемые электростанциями, – подают сигнал о том, что они повреждены и должны быть уничтожены, американские ученые указали путь к разработке потенциальных методов излечения таких заболеваний, как болезнь Паркинсона, которая, как предполагается, тесно связана с повреждением митохондрий и их неспособностью нормально выполнять свои функции.

«Это процесс выживания. Клетки активируются, чтобы избавиться от плохих митохондрий и консолидировать хорошие. Если этот процесс завершается успешно, то хорошие митохондрии пролиферируют и клетки процветают», - говорит старший автор статьи профессор Валериан Каган (Valerian Kagan), PhD, DSc. «Это красивый, эффективный механизм, который мы будем стремиться смоделировать и сделать мишенью при разработке новых препаратов и методов лечения».

Фосфолипиды кардиолипины, названные так потому, что впервые были обнаружены в сердечной ткани, находятся на внутренней мембране митохондрий. При повреждении митохондрий кардиолипины переходят на их наружную мембрану, где стимулируют уничтожение клеткой всей органеллы.

Однако это только часть процесса, поясняет профессор невропатологии Школы медицины Чарлин Т. Чу (Charleen T. Chu), MD, PhD, второй старший автор статьи. Как установили исследователи, кардиолипин-связывающие сайты, важные для поглощения митохондрий аутофагосомами, содержит легкая цепь 3 (LC3) белка аутофагии ассоциированного с микротрубочками белка-1 (microtubule-associated-protein-1), опосредующая как образование аутофагосом, так и распознание груза. Другими словами, одна часть LC3 связывается с кардиолипином, и LC3 индуцирует образование вокруг митохондрии специализированной структуры, переносящей ее в клеточный центр по переработке отходов. В целом эти данные показывают, что «съешь-меня»-сигналом для элиминации поврежденных митохондрий в нервных клетках служит перераспределение кардиолипина.


Повреждение митохондрии индуцирует PLS3-зависимую экстернализацию фосфолипида CL к ее наружной поверхности. Включению груза в аутофагосомы способствует взаимодействие CL с N-концевым доменом LC3. CL-опосредованная деградация митохондрий посредством митофагии (зеленые стрелки) может быть определена как средство предотвращения окисления CL и накопления проапоптотических сигналов (красная стрелка).

Повреждение митохондрии индуцирует PLS3-зависимую экстернализацию фосфолипида CL к ее наружной поверхности. Включению груза в аутофагосомы способствует взаимодействие CL с N-концевым доменом LC3. CL-опосредованная деградация митохондрий посредством митофагии (зеленые стрелки) может быть определена как средство предотвращения окисления CL и накопления проапоптотических сигналов (красная стрелка). (Рис. Nature Cell Biology)


Это исследование берет свое начало в событии почти десятилетней давности, когда на одной из научных конференций доктор Каган завел разговор с доктором Чу. Доктор Чу, изучающая аутофагию при болезни Паркинсона, искала изменение на поверхности митохондрий, которое посылает LC3 сигнал о необходимости отправки поврежденных органелл на переработку. Оказалось, что она и доктор Каган, хотя и с разных сторон, разгадывают одну и ту же головоломку.

Теперь, когда расшифрован основной механизм, открывается много новых исследовательских направлений, подчеркивает доктор Чу. «Остается еще очень много вопросов. Что является триггером выхода кардиолипина из митохондрии? Как этот путь сопряжен с другими путями, влияющими на начало таких заболеваний, как болезнь Паркинсона? Интересно, что два гена семейной болезни Паркинсона тоже связаны с элиминацией митохондрий».

В то время как описанный процесс может происходить во всех клетках, имеющих митохондрии, особенно важно, чтобы он правильно протекал в нейронах, так как эти клетки не делятся и не регенерируют так же легко, как клетки других типов.

«Я думаю, эти открытия имеют огромное значение для пациентов с черепно-мозговыми травмами», - подключается к разговору Хулия Байир (Hülya Bayir, MD), третий старший автор статьи. Посылаемый митохондриями сигнал «съешь меня» может быть терапевтической мишенью в том смысле, что нам нужно поддерживать определенный уровень элиминации дефектных митохондрий. Но, с другой стороны, нельзя, чтобы процесс очистки шел бесконтрольно. Должен сохраняться определенный баланс, к достижению которого мы должны стремиться с помощью лекарств, если организм не в состоянии найти его самостоятельно».

 

 

По материалам

When Cells ‘Eat’ Their Own Power Plants; Pitt Scientists Solve Mystery of Basic Cellular Process

 

Оригинальная статья:

Charleen T. Chu, Jing Ji, Ruben K. Dagda, Jian Fei Jiang, Yulia Y. Tyurina, Alexandr A. Kapralov, Vladimir A. Tyurin, Naveena Yanamala, Indira H. Shrivastava, Dariush Mohammadyani, Kent Zhi Qiang Wang, Jianhui Zhu, Judith Klein-Seetharaman, Krishnakumar Balasubramanian, Andrew A. Amoscato, Grigory Borisenko, Zhentai Huang, Aaron M. Gusdon, Amin Cheikhi, Erin K. Steer, Ruth Wang, Catherine Baty, Simon Watkins, Ivet Bahar, Hülya Bayır, Valerian E. Kagan. Cardiolipin externalization to the outer mitochondrial membrane acts as an elimination signal for mitophagy in neuronal cells

 

© «Раскрыт механизм удаления дефектных митохондрий в нервных клетках». Полная или частичная перепечатка материала разрешается при обязательной незакрытой от индексации, незапрещенной для следования робота активной гиперссылке на страницу Болезнь Паркинсона.

 

 

Related Articles:
 
OZON.ru

Vinaora Visitors Counter

mod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_counter
mod_vvisit_counterToday430
mod_vvisit_counterYesterday851
mod_vvisit_counterThis week430
mod_vvisit_counterLast week4585
mod_vvisit_counterThis month17505
mod_vvisit_counterLast month17905
mod_vvisit_counterAll days4000887

We have: 9 guests, 3 bots online
Your IP: 54.81.183.183
 , 
Today: Май 27, 2018

RSS

Новое на LST

Работает на Joomla!. Valid XHTML and CSS.