研究表明见解线粒体和内质网之间的相互作用
巴塞罗那大学的研究员IRB巴塞罗那(乌兰巴托)VIMM,帕多瓦大学公布的关键作用Mitofusin 2连接细胞内细胞器的细胞组成。基本结构与专业功能,这些细胞器依赖复杂的连接无缝沟通。在这些细胞器,线粒体(称为细胞强国)和内质网(负责蛋白质和脂质合成)参与交流至关重要。
安东尼奥Zorzano博士领导的研究小组在IRB巴塞罗那和乌兰巴托,卢卡Scorrano博士VIMM和帕多瓦大学的博士和Deborah Naon两队的一员,现在已经发现的存在明显的“变异”Mitofusin 2蛋白质,名为ERMIT2 ERMIN2。这些变异是通过可变剪接产生,过程中基因排列段,称为“外显子”,以生成不同的蛋白质相同的DNA序列。值得注意的是,ERMIN2 ERMIT2,来源于线粒体蛋白质Mitofusin 2,不是位于线粒体本身,而是发现内质网。
2008年,由卢卡Scorrano博士,生物化学生物学系的教授帕多瓦大学的首席研究员,和前科学VIMM主任发现,线粒体蛋白质Mitofusin 2,突变在周围神经病变活动花絮腓骨肌萎缩和减少在代谢疾病如糖尿病和脂肪肝,扮演一个关键的角色在促进这些交互。然而,合作伙伴蛋白质在内质网仍然未知。
“我们的全面调查发现ERMIN2和ERMIT2广泛的人类细胞和组织,包括脂肪组织、肌肉和肝脏。这些发现强调了这些蛋白参与维持最佳的细胞功能,“领袖安东尼奥Zorzano博士解释道复杂的代谢疾病和线粒体实验室IRB巴塞罗那。
他试着研究与Scorrano博士说,“我们的研究发现ERMIN2的监管作用在塑造内质网,而ERMIT2与Mitofusin 2,形成线粒体和内质网之间的一座桥梁。这座桥促进了这些重要的细胞之间的信号和脂质交换结构”。
替代和补充变异
基因控制细胞内产生特定的蛋白质的指令。然而,一些基因经历这一过程被称为“可变剪接,“细胞选择性结合基因片段生成多个蛋白变体。这种机制的复杂性和适应性增强我们的身体,在生物体的功能起着至关重要的作用。
Mitofusin 2的情况下,线粒体蛋白质,研究小组发现了两个未知变量命名ERMIT2 ERMIN2,位于内质网。ERMIT2 Mitofusin 2相互作用,建立了关键的线粒体和内质网之间的联系,而ERMIN2调节后者的结构。
“这项研究代表了一个罕见例子这样的另类变异线粒体蛋白质已被观察到。因此,互动的作用机制,我们描述在这个研究是高度创新,“黛博拉Naon博士指出,首先和共同通讯作者。Naon博士开始在她的博士研究项目在IRB和持续期间VIMM和帕多瓦大学博士后阶段。
代谢和神经肌肉疾病
促进ERMIT2 Mitofusin 2及其变种,内质网和线粒体之间的相互作用是至关重要的脂质代谢,整体代谢调节功能的线粒体(细胞强国)和内质网(蛋白质和脂质合成工厂)。当这种细胞器之间的相互作用被破坏,被称为“内质网压力”,导致对细胞有害的影响,组织和器官。
事实上,在2019年Zorzano博士的研究小组发现这两种细胞器之间的相互作用会导致非酒精性脂肪肝受损,严重的肝脏并发症与代谢紊乱有关。现在,团队已经能够改善肝脏功能的非酒精性脂肪肝模型通过刺激蛋白质ERMIT2桥的生产。“线粒体和内质网之间的交互也改变症状呈现胰岛素抵抗,如糖尿病和肥胖。因此,这一发现提出了一个潜在的治疗策略值得探索,“Zorzano博士解释道,他也是一个教师大学的生物学教授巴塞罗那(乌兰巴托)和CIBERDEM的成员。
此外,Mitofusin 2基因的突变导致活动花絮腓骨肌萎缩,基因周围神经病变表现为严重的腿部肌肉无力。产生的流动的困难常常需要轮椅使用。“发现ERMIN2 ERMIT2打开中断的可能性在内质网和线粒体细胞器的沟通导致这种疾病的临床表现。如果确实是这样,我们可以探索小说,靶向治疗策略目前无法治愈的疾病,“Scorrano博士补充道。
“研究小组的未来努力将专注于理解基因”的规定处理,以确定特定蛋白变体。该小组还将分析这一过程的微妙的平衡在各种生理和病理条件下,包括代谢和神经障碍”,揭示了Naon博士。
这个框架内进行了开创性工作由“la Caixa”基金会资助的项目,西班牙科技部创新,卡洛斯三世卫生研究所欧洲研究理事会,肌肉萎缩症协会(MDA),意大利的大学和研究,和意大利国家恢复和恢复计划(NRRP),任务4、组件2,投资1.2,支持欧盟——NextGenerationEU。
与其他实验室的研究协作在IRB巴塞罗那,包括那些由Manuel Palacin博士和莫德斯托奥罗斯科,起着至关重要的作用,在讨论互动机制和分析结果。此外,研究小组从巴塞罗那自治大学的神经科学研究所,·罗维拉我Virgili大学,琼二十三医院,帕洛阿尔托研究中心Sanitari桑特琼德德吴为研究做出了贡献。
参考:Naon D, Hernandez-Alvarez MI Shinjo年代,et al .拼接变体Mitofusin 2形状的内质网和线粒体范围。科学。2023,380 (6651):eadh9351。doi:10.1126 / science.adh9351
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