Nature：PINK1可助细胞清除功能失调线粒体
细胞是由其微型能量反应器——线粒体来提供能量的，当细胞受损时，线粒体会泄漏出一些破坏性分子，这些分子可以严重损害并最终杀死脑细胞。最近，美国国立卫生研究院(NIH)下属国家神经系统疾病和中风研究所(NINDS)的科学家们，证实一种与帕金森病有关的蛋白PINK1在帮助细胞清除功能失调的线粒体过程中发挥了至关重要的作用，相关研究成果发表于近期Nature杂志上。
该研究发现，PINK1是通过触发一个叫做线粒体自噬(mitophagy)的复杂过程，分解损伤线粒体并将其清除出细胞来实现这一功能的。
论文资深作者、NINDS生物化学部负责人Richard Youle博士指出，PINK1是损伤线粒体的标志，它能够识别出需要被清除的线粒体来维持细胞健康。
PINK1和它的伙伴分子Parkin突变可引起遗传形式帕金森病，并且无法清除神经细胞的缺陷线粒体，这与许多的神经退行性疾病包括更常见形式的帕金森病和肌萎缩侧索硬化症(ALS)有关。以往科学家们认为Parkin是清除受损线粒体必不可少的蛋白，但Youle的研究小组发现没有Parkin，PINK1也可以启动这一过程。
“这改变了我们以前的模型，将Parkin归为了是增强PINK1触发的线粒体自噬信号的一个放大器。”Youle博士说。该研究小组发现，PINK1招募了两个蛋白Optineurin和NDP52到达线粒体表面。这些蛋白转而招募了各种其他的蛋白质分子来标记要降解的线粒体。Optineurin和NDP52属于一组自噬受体蛋白。当研究人员构建出没有自噬受体的细胞时，他们发现细胞无法除去功能失常的线粒体。而当研究小组恢复Optineurin或NDP52的功能时，细胞会重新获得这种能力，恢复其他的自噬受体则影响甚微或是没有影响。
Youle博士表示，了解到Optineurin和NDP52是参与这一过程的主要自噬受体，可以帮助我们了解不同人类疾病的病因。例如，Optineurin在ALS和某些形式的青光眼中发生突变，而NDP52已知在克罗恩病中发生突变，这表明线粒体自噬出现问题有可能与这些疾病有关。”
此外，当PINK1在缺陷线粒体表面累积时，它会改变泛素分子。改变的泛素随后会招募自噬受体及Parkin。Parkin通过将更多的泛素带到线粒体处形成长链，标记出要清除的受损线粒体。由于需要PINK1来启动这些泛素链的建造，因此Youle博士的研究工作实际上指出了通过研发促进清除受损线粒体的药物来治疗疾病的一条新途径。
Youle博士说：“许多公司都在努力开发能够激活这一信号通路的药物，其中一些公司正在设法寻找可以激活Parkin的药物，但我们这一新模型提出了一种不同的策略，激活Parkin有可能并不是那么重要，而激活PINK1则有可能更为重要。”
《医学科学报》 (第38期 第5版 国际期刊), 百拇医药
该研究发现，PINK1是通过触发一个叫做线粒体自噬(mitophagy)的复杂过程，分解损伤线粒体并将其清除出细胞来实现这一功能的。
论文资深作者、NINDS生物化学部负责人Richard Youle博士指出，PINK1是损伤线粒体的标志，它能够识别出需要被清除的线粒体来维持细胞健康。
PINK1和它的伙伴分子Parkin突变可引起遗传形式帕金森病，并且无法清除神经细胞的缺陷线粒体，这与许多的神经退行性疾病包括更常见形式的帕金森病和肌萎缩侧索硬化症(ALS)有关。以往科学家们认为Parkin是清除受损线粒体必不可少的蛋白，但Youle的研究小组发现没有Parkin，PINK1也可以启动这一过程。
“这改变了我们以前的模型，将Parkin归为了是增强PINK1触发的线粒体自噬信号的一个放大器。”Youle博士说。该研究小组发现，PINK1招募了两个蛋白Optineurin和NDP52到达线粒体表面。这些蛋白转而招募了各种其他的蛋白质分子来标记要降解的线粒体。Optineurin和NDP52属于一组自噬受体蛋白。当研究人员构建出没有自噬受体的细胞时，他们发现细胞无法除去功能失常的线粒体。而当研究小组恢复Optineurin或NDP52的功能时，细胞会重新获得这种能力，恢复其他的自噬受体则影响甚微或是没有影响。
Youle博士表示，了解到Optineurin和NDP52是参与这一过程的主要自噬受体，可以帮助我们了解不同人类疾病的病因。例如，Optineurin在ALS和某些形式的青光眼中发生突变，而NDP52已知在克罗恩病中发生突变，这表明线粒体自噬出现问题有可能与这些疾病有关。”
此外，当PINK1在缺陷线粒体表面累积时，它会改变泛素分子。改变的泛素随后会招募自噬受体及Parkin。Parkin通过将更多的泛素带到线粒体处形成长链，标记出要清除的受损线粒体。由于需要PINK1来启动这些泛素链的建造，因此Youle博士的研究工作实际上指出了通过研发促进清除受损线粒体的药物来治疗疾病的一条新途径。
Youle博士说：“许多公司都在努力开发能够激活这一信号通路的药物，其中一些公司正在设法寻找可以激活Parkin的药物，但我们这一新模型提出了一种不同的策略，激活Parkin有可能并不是那么重要，而激活PINK1则有可能更为重要。”
《医学科学报》 (第38期 第5版 国际期刊), 百拇医药