Исследование взаимодействия митохондрий и лизосом

Учёные обнаружили, что белки внешней мембраны митохондрий регулируют взаимодействие (кросс-ток) между митохондриями и лизосомами. Эти результаты, полученные в исследовании Northwestern Medicine, опубликованном в Journal of Cell Biology, важны для понимания роли сетей органелл в клеточном гомеостазе и развитии неврологических заболеваний.

Лизосомы — это органеллы, отвечающие за расщепление ненужных компонентов клетки. Понимание регуляции лизосомальных сетей ключевое для изучения клеточной динамики и роли лизосом в патогенезе заболеваний.

В предыдущей работе, опубликованной в Nature, команда Димитри Крайнца обнаружила прямые контакты между митохондриями и лизосомами. В текущем исследовании с помощью супер-разрешающей микроскопии in vivo учёные выяснили, что лизосомы часто объединяются в кластеры в местах межлизосомальных контактов, а затем разделяются, а не сливаются. Эти контактные сайты модулируют распределение и функцию лизосом.

Также было обнаружено, что митохондрии способствуют этому разделению, на которое влияет гидролиз фермента Rab7-GTP в местах межлизосомальных контактов. Кроме того, показано, что митохондриальные белки Mid51 и Fis1 образуют олигомерный белковый комплекс на митохондриях, который, в свою очередь, запускает гидролиз Rab7-GTP и разделение лизосом.

Исследование демонстрирует, как разные мутации в Mid51, связанные с конкретными неврологическими расстройствами, приводят к различным дефектам в динамике лизосомальной сети.

• Мутант Mid51, связанный с доминантной атрофией зрительного нерва, который не нарушает его олигомеризацию, не нарушает и динамику лизосомальной сети.
• Мутант Mid51, потенциально связанный с болезнью Паркинсона, который нарушает регуляцию его олигомеризации, разрушает этот путь, что приводит к дефектной динамике лизосомальной сети.