Две сенсорные нейроны координируют системный митохондриальный стресс-ответ через GPCR-сигнализацию у C. elegans
Нервная система играет ключевую роль в координации общеорганизменного стрессового ответа. Нейроны, испытывающие митохондриальный стресс, могут выделять сигналы и взаимодействовать с периферическими тканями, активируя общеорганизменный митохондриальный ответ развернутых белков (UPRmt) для адаптации.
G-белок-сопряженные рецепторы (GPCR) критически важны для передачи различных внеклеточных сигналов в клетки и являются одной из крупнейших семейств проверенных мишеней для лекарств. Однако их роль в координации межтканевой коммуникации при митохондриальном стрессе оставалась неясной.
Группа доктора Тянь Е из Института генетики и биологии развития Китайской академии наук (CAS) выявила, что GPCR-сигналинг критически важен для координации активации кишечного UPRmt в ответ на митохондриальные нарушения в нейронах нематоды Caenorhabditis elegans.
Ключевые открытия:
- Идентифицирован GPCR SRZ-75, экспрессируемый в паре ADL-нейронов (амфидные нейроны с двойными ресничками). Он опосредует коммуникацию "нейрон → кишечник" для активации UPRmt.
- SRZ-75 действует через нижестоящий путь Gαq-сигналинга, чтобы стимулировать высвобождение нейропептидов из ADL-нейронов. Это запускает неавтономную (зависимую от других клеток) активацию митохондриального стресс-ответа.
- Удаление ADL-нейронов сильно ослабляло активацию кишечного UPRmt в ответ на нейронный митохондриальный стресс.
- Усиление сигналинга GPCR/SRZ-75-Gαq в ADL-нейронах:
- Индуцировало активацию кишечного UPRmt.
- Повышало устойчивость организма к патогену Pseudomonas aeruginosa (PA14).
- Улучшало протеостаз (контроль качества белков), изменяло морфологию митохондрий и метаболизм липидов в периферических тканях.
Значение работы:
Исследование раскрывает молекулярный механизм, с помощью которого GPCR-сигналинг в нейронах координирует системный митохондриальный стресс-ответ. Важно, что активация этого пути всего в двух ADL-нейронах изменяет различные физиологические характеристики в удаленных тканях, включая метаболическое состояние, протеостаз и устойчивость к стрессу.
Исследование "Two sensory neurons coordinate the systemic mitochondrial stress response via GPCR signaling in C. elegans" было опубликовано в журнале Developmental Cell 28 октября.