Поврежденные митохондрии используют белки-сигналы "съешь меня" для призыва "палачей"

Когда митохондрии повреждаются, они избегают дальнейших проблем, посылая сигнал клеточным белкам уничтожить их. Ученые из Норвегии обнаружили, как клетки запускают этот процесс, называемый митофагией. В клетках со сломанными митохондриями два белка — NIPSNAP 1 и NIPSNAP 2 — накапливаются на поверхности митохондрий, функционируя как сигналы "съешь меня" и рекрутируя клеточный механизм для их уничтожения.

Механизм сигнализации

В здоровых митохондриях NIPSNAP 1 и 2 находятся внутри. При повреждении дыхательной цепи импорт этих белков в матрикс и межмембранное пространство нарушается. Белки остаются связанными с поверхностью поврежденных митохондрий, сигнализируя о митофагии.

Роль в очистке клетки

В исследовании на клетках HeLa человека устранение функции обоих белков NIPSNAP привело к неспособности клеток очищаться от поврежденных митохондрий. В клетках с функциональными белками NIPSNAP они действуют согласованно с белками PINK и PARKIN (известными своей ролью в запуске аутофагии и болезни Паркинсона).

PARKIN метит митохондрии убиквитином — небольшим белком, направляющим их на деградацию. Однако для рекрутирования белков аутофагии на митохондрии также необходимы белки NIPSNAP на поверхности.

Физиологические последствия in vivo

Исследование на модели zebrafish показало:

• Рыбки с пониженным содержанием белка NIPSNAP1 двигались хуже дикого типа и имели фенотип, подобный паркинсонизму, с уменьшенным числом дофаминергических нейронов.
• Этот двигательный дефект удалось спасти, добавив в воду L-допу (соединение для лечения болезни Паркинсона у людей).
• Животные, полностью лишенные белка NIPSNAP1, погибали в течение пяти дней.

Очистка от митохондрий критически важна для здоровья дофаминергических нейронов, которые, как правило, не могут делиться.

Белки NIPSNAP, эволюционно консервативные, встречаются по всему животному царству, включая человека.