研究揭示了细胞分解和清除受损线粒体所需的特定蛋白质相互作用

自噬是细胞作为回收系统运输和分解细胞器和其他胞质成分的过程，这些细胞器和胞质成分被称为自噬体的膜包裹。当这涉及到去除受损的线粒体时，这被称为线粒体自噬

在最近发表在《EMBO杂志》上的一篇文章中，由东京医科大学（TMDU）研究人员领导的一个团队阐明了一种名为Tank结合激酶1（TBK1）的酶如何参与疾病相关线粒体自噬机制的分子细节

尽管自噬被描述为一个更普遍的过程，旨在降解和清除各种细胞成分，但最近的数据表明，某些途径专门参与受损或不再需要的特定细胞器类型的自噬。研究人员对PINK1和Parkin分子介导的线粒体自噬产生了兴趣，因为它们在病理上与帕金森病有关

该研究的主要作者Koji Yamano说：“线粒体吞噬相关缺陷与帕金森病患者的神经退行性变直接相关。”。“通常情况下，PINK1和Parkin共同作用，通过添加一条称为泛素的分子链来标记受损的线粒体以供清除。这种标记使称为自噬适配器的蛋白质与线粒体结合，并引入自噬机制来进行自噬体的发育。”

尽管已知TBK1参与PINK1/Parkin介导的线粒体自噬，它如何激活的详细机制尚不清楚。利用各种分子生物学技术，研究小组发现，在帕金介导的线粒体自噬过程中，删除编码TBK1的基因可以阻止一种名为视神经磷酸酶（OPTN）的自噬衔接子的结合。此外，删除OPTN基因阻止了TBK1的自磷酸化，这是其发挥作用所必需的

进一步的研究表明，OPTN和泛素之间以及OPTN和发育中的自噬体之间的相互作用，都是OPTN和TBK1在受损线粒体和自噬体前膜之间的接触位点结合所必需的。没有这个接触位点，TBK1自身磷酸化就不可能发生

研究人员还在实验室中产生了称为单体的分子，可以特异性结合OPTN并抑制其物理相互作用。单体阻止了OPTN在线粒体自噬接触位点的积累。这随后阻断了TBK1的激活，从而阻断了线粒体的降解。这些实验进一步强调了OPTN-TBK1关系对支持适当的线粒体自噬的重要性

这项研究证明了OPTN和TBK1之间的正相互关系，这是自噬体在受损线粒体上开始形成所必需的。这一有影响力的发现可能导致开发治疗帕金森病的新药