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“蜘蛛状”线粒体结构启动全细胞应激反应

本站发布时间:2023-11-20 16:57:36

被称为“细胞的动力室”,线粒体是众所周知的能量供应器,但这些细胞器对人类健康具有重要的社会意义线粒体压力与包括神经退行性变在内的各种相关疾病有关,但对这种线粒体压力信号传导中的多发性硬化机制的理解一直很丰富现在,上一篇文章搜索科学家们在这个过程中发现了一个重要的步骤

该新闻研究于2003年8月7日发表在《自然结构与科学》杂志上;分子生物学显示,线粒体三蛋白结构对激活细胞的综合应激反应(ISR)是必要的,这是一种有助于所有来源保持健康的关键途径研究人员相信,由被称为DELE1的蛋白质组成的线粒体结构可以为未来治疗年龄相关疾病提供靶点

Gabriel Landerat Scripps Research的首席作者、博士后杰扬博士说:“了解其信号通路的基因序列可以帮助我们对一系列疾病进行潜在的开发治疗,如神经退行性疾病、癌症和心脏病。”

为了维持细胞功能和健康,线粒体必须持续存在并应对病毒感染和缺铁等疾病然而,他们做手术的能力会增加

“只要保留身体的其他部分,线粒体就会变得生产力低下,”联合国教科文组织的作者Kelsey Baron说,他是斯克里普斯研究所LukeWiseman的两名研究人员“当你有这种线粒体生产力的损失时,你的细胞就没有能力对抗不同的压力,任何人都认为这是神经退行性变的主要诱因。”

一种处理线粒体的方法,它能抵抗SR激活的压力先前的研究表明,DELE1蛋白参与了这种整合应激反应的激活,但在此之前,对该蛋白的分子结构知之甚少表征DELE1的结构是发现和治疗与线粒体压力相关的疾病的关键步骤

研究者关注的是末端DELE1的断裂,已知其积极参与了eISR的启动当他们发现这些碎片时,他们惊讶地发现它们的数量比预期的要多,这表明蛋白质碎片的多个拷贝结合在一起利用电子显微镜,研究表明这种蛋白质复合物(或同源物)是高度对称的圆柱体,由八个相同的片段组成,换句话说,是一种同源物

“完全出乎意料的是,它正在形成一种更大的寡聚结构,”资深作者GabrielLander博士说,他是斯克里普斯研究院集成结构与计算生物学系的教授“它有点像两个四条腿的蜘蛛,它们的翅膀被缠绕在一起,形成了这种灵活的圆柱形结构。”

研究者从该模型中获得了超过12000张电子显微镜图像,并使用算法生成了三维结构模型然后,通过观察结构中不同氨基酸(蛋白质的构建基)的位置,他们能够确定哪些氨基酸参与了八聚体的结合和组装

我们认为,是否需要DELE1的低聚来激活ISR,一些关键氨基酸会发生强烈的突变,这会破坏DELE1相互作用的能力当培养的细胞中含有突变的、不可调聚的DELE1时,这些细胞可以重新激活ISR——这表明聚合是一种关键的激活途径

接下来的步骤是找到利用这些结构信息来控制这些途径的方法——在不同的疾病和障碍中,可以找到答案

“知道这种低聚步骤有可能导致基因调控,为潜在的药物开发提供了一个平台,”sco资深作者、分子医学系教授LukeWiseman博士说“我们认为,以这种方式为目标有可能为各种不同的疾病带来后果。”

以及研究“DELE1寡聚化促进综合应激反应”的作者JieYang、KelseyBarron、LukeWiseman和GabrielLander,包括DanielEPride、Annette Schneemann、WenqianChen和AlbertS歌曲搜索;以及加利福尼亚大学旧金山分校的肖艳国、乔万尼·维莱森和马丁·坎普曼

这项研究由国家卫生研究所资助(资助NS095892和NS125674,研究金F31AG071162)和斯克里普斯研究所的Olson KingEndowed Skaggs Fellowship


来源:

Materials provided by
Scripps Research Institute.
注明: Content may be edited for style and length.


参考:

  1. Jie Yang, Kelsey R. Baron, Daniel E. Pride, Anette Schneemann, Xiaoyan Guo, Wenqian Chen, Albert S. Song, Giovanni Aviles, Martin Kampmann, R. Luke Wiseman, Gabriel C. Lander.
    DELE1 oligomerization promotes integrated stress response activation. Nature Structural & Molecular Biology, 2023; DOI: 10.1038/s41594-023-01061-0

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