科學家們早就知道活細胞是主要的回收者，不斷分解舊部件并將它們重新組裝成新的分子機器?，F(xiàn)在，格萊斯頓研究所的研究人員仔細研究了腦細胞內(nèi)產(chǎn)生能量的細胞發(fā)電廠(稱為線粒體)的生命周期，以及它們?nèi)绾伪换厥绽?。他們表明與帕金森病相關的基因在這個過程中起著關鍵作用。
“這項工作讓我們對線粒體的生命周期以及它們?nèi)绾伪魂P鍵蛋白質(zhì)循環(huán)利用有了前所未有的了解，這些蛋白質(zhì)在發(fā)生突變時會導致帕金森病，”格萊斯頓副研究員、醫(yī)學博士、醫(yī)學博士、新論文的高級作者 Ken Nakamura 說。學習。“這表明線粒體循環(huán)對于維持健康的線粒體至關重要，而這一過程的中斷可能會導致神經(jīng)。”
分解受損線粒體
在大多數(shù)細胞中，受損的線粒體在稱為線粒體自噬的過程中分解，該過程由兩種蛋白質(zhì) PINK1 和 Parkin 啟動。這些相同蛋白質(zhì)的突變也會導致遺傳性帕金森病。雖然 PINK1 和 Parkin 在線粒體自噬中的作用已在許多細胞類型中進行了大量研究，但尚不清楚這些蛋白質(zhì)是否在神經(jīng)元中以相同的方式發(fā)揮作用——神經(jīng)元是在帕金森病中死亡的腦細胞類型。事實上，神經(jīng)元的能量需求異常高，而且它們的線粒體比其他細胞類型的線粒體更能抵抗 Parkin 的降解。
在發(fā)表在《科學進展》雜志上的新研究中，Nakamura 的小組追蹤了活神經(jīng)元內(nèi)的線粒體，并研究了 PINK1 和 Parkin 如何影響它們的命運。
但線粒體很小，它們在細胞內(nèi)移動，經(jīng)常相互融合或分裂成兩個，這使得它們難以追蹤。
“我們必須開發(fā)一種新方法來長時間跟蹤單個線粒體，幾乎是一整天，”格拉德斯通和加州大學舊金山分校 (UCSF) 的研究生、新研究的共同第一作者 Zak Doric 說。“讓這項技術啟動并運行是一個相當大的挑戰(zhàn)。”
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