WikiDer > Деление митохондрий - Википедия

Mitochondrial fission - Wikipedia
Митохондриальная сеть (зеленый) в двух клетках человека (Клетки HeLa)

Несмотря на то что митохондрии обычно изображаются как единичные структуры овальной формы, по крайней мере столетие известно, что они образуют высокодинамичную сеть внутри большинства ячеек, где они постоянно подвергаются делению и слияние.[1] Митохондрии можно разделить на прокариотическое двойное деление и поскольку они требуют митохондриальная ДНК по их функции деление согласовано с Репликация ДНК. Некоторые из белков, которые участвуют в делении митохондрий, были идентифицированы, а некоторые из них связаны с митохондриальные заболевания.[2] Деление митохондрий имеет важное значение для реакции на стресс и апоптоз.[3]

Механизм

В Drp1 белок является членом динамин семья большой GTPases. Drp1 контролирует заключительную часть деления митохондрий, отщипывая мембранный стержень между двумя формирующимися дочерними митохондриями. В MFN2 белок является частью комплекса, который связывает эндоплазматический ретикулум (ER) в митохондрии. Точки ассоциации ER-митохондрий были связаны с образованием комплексов Drp1 и делением митохондрий.[4]

Идентифицировано несколько Drp1-связывающих белков.[5] Белок под названием фактор деления митохондрий (Mff) связывает Drp1 и способствует делению митохондрий.[6] В FIS1 белок может рекрутировать Drp1 в места деления[7] но может потребоваться ассоциация с другим белком, MIEF1 (фактор элонгации митохондрий 1), кодируемым SMCR7L ген, способствующий делению митохондрий. Напротив, MIEF1, когда он связан с Drp1, может предотвращать деление митохондрий и тем самым сдвигать баланс в сторону слияния митохондрий.[8]

Недавние исследования показали, что полимеризация актина посредством локализованного в ER инвертированного формина 2 (INF2) необходима для эффективного деления митохондрий в клетках млекопитающих. INF2 функционировал выше Drp1. INF2-индуцированные актиновые филаменты могут управлять начальным сокращением митохондрий, что делает возможным вторичное сокращение, управляемое Drp1.[9]

Криоэлектронная томография смог визуализировать деление митохондрий в замороженных гидратированных клетках и привел к предположению, что митохондрии делятся почкованием.[10]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Льюис, Маргарет (1915). «Митохондрии (и другие цитоплазматические структуры) в тканевых культурах» (PDF). Американский журнал анатомии. 17 (3): 339–401. Дои:10.1002 / aja.1000170304.
  2. ^ Otera, H .; Михара, К. (2011). «Открытие мембранного рецептора деления митохондрий GTPase Drp1». Малые GTPases. 2 (3): 167–172. Дои:10.4161 / sgtp.2.3.16486. ЧВК 3136948. PMID 21776419.
  3. ^ Чан, округ Колумбия (2012). «Синтез и деление: взаимосвязанные процессы, критически важные для здоровья митохондрий». Анну. Преподобный Жене. 46: 265–287. Дои:10.1146 / annurev-genet-110410-132529.
  4. ^ Friedman, J. R .; Lackner, L. L .; West, M .; Dibenedetto, J. R .; Nunnari, J .; Воельц, Г. К. (2011). "Канальцы ER маркируют участки митохондриального отдела". Наука. 334 (6054): 358–62. Дои:10.1126 / science.1207385. ЧВК 3366560. PMID 21885730.
  5. ^ Диков, Д .; Райхерт, А. С. (2011). «Как разделиться: уроки митохондрий». Журнал EMBO. 30 (14): 2751–2753. Дои:10.1038 / emboj.2011.219. ЧВК 3160261. PMID 21772324.
  6. ^ Otera, H .; Wang, C .; Cleland, M. M .; Setoguchi, K .; Yokota, S .; Youle, R.J .; Михара, К. (2010). «Mff является важным фактором для рекрутирования митохондрий Drp1 во время деления митохондрий в клетках млекопитающих». Журнал клеточной биологии. 191 (6): 1141–1158. Дои:10.1083 / jcb.201007152. ЧВК 3002033. PMID 21149567.
  7. ^ Huang, P .; Galloway, C.A .; Юн, Ю. (2011). Джексон, Кэтрин Л. (ред.). «Контроль морфологии митохондрий посредством дифференциальных взаимодействий митохондриальных белков слияния и деления». PLoS ONE. 6 (5): e20655. Дои:10.1371 / journal.pone.0020655. ЧВК 3103587. PMID 21647385.
  8. ^ Zhao, J .; Лю, Т .; Jin, S .; Ван, X .; Qu, M .; Uhlén, P .; Томилин, Н .; Шупляков, О .; Lendahl, U .; Нистер, М. (2011). «Человеческий MIEF1 рекрутирует Drp1 на внешние мембраны митохондрий и способствует слиянию митохондрий, а не делению». Журнал EMBO. 30 (14): 2762–2778. Дои:10.1038 / emboj.2011.198. ЧВК 3160255. PMID 21701560.
  9. ^ Коробова, Ф .; Ramabhadran, V .; Хиггс, Х. Н. (24 января 2013 г.). «Актин-зависимый шаг в делении митохондрий, опосредованный ER-ассоциированным формином INF2». Наука. 339 (6118): 464–467. Дои:10.1126 / science.1228360. ЧВК 3843506. PMID 23349293.
  10. ^ Ху, Великобритания (28 мая 2014 г.). «Крио-электронная томография всей клетки предполагает, что митохондрии делятся почкованием». Микроскопия и микроанализ. 20: 1180–1187. Дои:10.1017 / S1431927614001317. PMID 24870811.