就连细胞也知道循环利用的重要性！一个线粒体自噬接触位点

东京医科和牙科大学(TMDU)的研究人员揭示了几种蛋白质如何相互作用以帮助细胞识别和去除受损线粒体的机制细节。在这一过程中，需要OPTN及其相互作用为另一种蛋白质TBK1提供接触位点。OPTN-TBK1的关系对于这些线粒体被识别和从细胞中清除是必要的。这一机制可能与开发治疗帕金森病的药物有关。

　　

来自东京医科和牙科大学(TMDU)的研究人员揭示了细胞分解和移除受损线粒体所需的特定蛋白质相互作用

自噬是细胞用作循环系统的一个过程，用于运输和分解细胞器和其他细胞质成分，这些细胞质成分被包裹在一层称为自噬体的膜中(图1)。当这涉及到去除受损的线粒体时，通常被称为细胞的“动力”，它被称为线粒体自噬。在最近发表在《EMBO杂志》上的一篇文章中，由东京医学和牙科大学(TMDU)的研究人员领导的研究小组阐明了一种名为Tank-binding kinase 1 (TBK1)的酶如何参与疾病相关的有丝分裂机制的分子细节。

虽然自噬被认为是一个更普遍的过程，意味着降解和清除各种细胞成分，但最近的数据表明，某些途径专门参与特定细胞器类型的自噬，这些细胞器类型被损坏或不再需要。研究人员对被称为PINK1和Parkin的分子介导的线粒体自噬产生了兴趣，因为它们是与帕金森病有病理联系的蛋白质。

该研究的主要作者山野幸二说:“与线粒体相关的缺陷与帕金森病患者观察到的神经变性有直接关系。”“正常情况下，PINK1和Parkin一起工作，通过添加一条称为泛素的分子链来标记受损的线粒体，以便清除。这个标记允许称为自噬接头的蛋白质与线粒体结合，并为自噬体的发育带来自噬机制。”

虽然已知TBK1参与PINK1/帕金森介导的有丝分裂，但其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，在帕金森介导的有丝分裂过程中，删除编码TBK1的基因可以阻止称为OPTN (OPTN)的自噬接头的关联(图2)。此外，删除OPTN基因可以阻止TBK1的自磷酸化，这是TBK1发挥作用所必需的。

进一步的研究表明，OPTN与泛素之间以及OPTN与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聚集在一起所必需的。没有这个接触位点，TBK1的自磷酸化就不能发生。

研究人员还在他们的实验室里产生了一种叫做单体的分子，这种分子可以特异性地结合OPTN并抑制其物理相互作用。单体阻止了OPTN在自噬接触位点的积累(图3A)。这随后阻断了TBK1的激活(图3B)，从而阻止了线粒体降解。这些实验进一步强调了OPTN-TBK1关系对支持适当的有丝分裂的重要性。

作者解释说:“由于PINK1和Parkin是帕金森病分子基础的关键贡献者，因此了解与这些分子介导的有丝分裂过程相关的机制细节非常重要。”

本研究表明，OPTN和TBK1之间存在正相关关系，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会导致治疗帕金森病的新药的开发。