Хотя митохондрии обычно изображаются как отдельные структуры овальной формы, уже не менее века известно, что они образуют высокодинамичную сеть внутри большинства клеток, где они постоянно подвергаются делению и слиянию . [1] Митохондрии могут делиться прокариотическим бинарным делением, и, поскольку для их функционирования им требуется митохондриальная ДНК , деление координируется с репликацией ДНК . Некоторые из белков, которые участвуют в делении митохондрий, были идентифицированы, а некоторые из них связаны с митохондриальными заболеваниями . [2] Деление митохондрий имеет большое значение для реакции на стресс иапоптоз . [3]
Механизм [ править ]
Drp1 белок является членом динамин семьи крупных ГТФаз . Drp1 контролирует заключительную часть деления митохондрий, отщипывая мембранный стержень между двумя формирующимися дочерними митохондриями. MFN2 белок является частью комплекса , который связывает эндоплазматический ретикулум (ER) в митохондрии. Точки ассоциации ER-митохондрий были связаны с образованием комплексов Drp1 и делением митохондрий. [4]
Идентифицировано несколько Drp1-связывающих белков. [5] Белок, называемый фактором деления митохондрий (Mff), связывает Drp1 и способствует делению митохондрий. [6] FIS1 белок может рекрутировать DRP1 к участкам деления [7] , но это может потребовать ассоциации с другим белком, MIEF1 (митохондриальный фактора элонгации 1) , кодируемого SMCR7L гена, способствовать митохондриальную деление. Напротив, MIEF1, когда он связан с Drp1, может предотвращать деление митохондрий и тем самым сдвигать баланс в сторону слияния митохондрий. [8]
Недавние исследования показали, что полимеризация актина посредством локализованного в ER инвертированного формина 2 (INF2) необходима для эффективного деления митохондрий в клетках млекопитающих. INF2 функционировал выше Drp1. INF2-индуцированные актиновые филаменты могут управлять начальным сокращением митохондрий, что делает возможным вторичное сокращение, управляемое Drp1. [9]
Криоэлектронная томография смогла визуализировать деление митохондрий в замороженных гидратированных клетках и привела к предположению, что митохондрии делятся почкованием. [10]
См. Также [ править ]
Ссылки [ править ]
- ^ Льюис, Маргарет (1915). «Митохондрии (и другие цитоплазматические структуры) в тканевых культурах» (PDF) . Американский журнал анатомии . 17 (3): 339–401. DOI : 10.1002 / aja.1000170304 .
- ^ Otera, H .; Михара, К. (2011). «Открытие мембранного рецептора деления митохондрий GTPase Drp1» . Малые ГТФазы . 2 (3): 167–172. DOI : 10,4161 / sgtp.2.3.16486 . PMC 3136948 . PMID 21776419 .
- Перейти ↑ Chan, DC (2012). «Синтез и деление: взаимосвязанные процессы, критически важные для здоровья митохондрий». Анну. Преподобный Жене . 46 : 265–287. DOI : 10.1146 / annurev-genet-110410-132529 .
- ^ Фридман, младший; Лакнер, LL; West, M .; Дибенедетто-младший; Nunnari, J .; Воельц, ГК (2011). "Трубочки ER маркируют участки митохондриального отдела" . Наука . 334 (6054): 358–62. DOI : 10.1126 / science.1207385 . PMC 3366560 . PMID 21885730 .
- ^ Диков, Д .; Райхерт, А.С. (2011). «Как разделиться: уроки митохондрий» . Журнал EMBO . 30 (14): 2751–2753. DOI : 10.1038 / emboj.2011.219 . PMC 3160261 . PMID 21772324 .
- ^ Otera, H .; Wang, C .; Клеланд, ММ; Setoguchi, K .; Yokota, S .; Youle, RJ; Михара, К. (2010). «Mff является важным фактором для рекрутирования митохондрий Drp1 во время деления митохондрий в клетках млекопитающих» . Журнал клеточной биологии . 191 (6): 1141–1158. DOI : 10,1083 / jcb.201007152 . PMC 3002033 . PMID 21149567 .
- ^ Хуанг, П .; Галлоуэй, Калифорния; Юн, Ю. (2011). Джексон, Кэтрин Л. (ред.). «Контроль морфологии митохондрий посредством дифференциальных взаимодействий митохондриальных белков слияния и деления» . PLoS ONE . 6 (5): e20655. DOI : 10.1371 / journal.pone.0020655 . PMC 3103587 . PMID 21647385 .
- ^ Чжао, J .; Лю, Т .; Jin, S .; Ван, X .; Qu, M .; Uhlén, P .; Томилин, Н .; Шупляков, О .; Lendahl, U .; Нистер, М. (2011). «Человеческий MIEF1 рекрутирует Drp1 на внешние мембраны митохондрий и способствует слиянию митохондрий, а не делению» . Журнал EMBO . 30 (14): 2762–2778. DOI : 10.1038 / emboj.2011.198 . PMC 3160255 . PMID 21701560 .
- ^ Коробова, Ф .; Ramabhadran, V .; Хиггс, HN (24 января 2013 г.). «Актин-зависимый шаг в делении митохондрий, опосредованный ER-ассоциированным формином INF2» . Наука . 339 (6118): 464–467. DOI : 10.1126 / science.1228360 . PMC 3843506 . PMID 23349293 .
- ↑ Ху, Великобритания (28 мая 2014 г.). «Крио-электронная томография всей клетки предполагает, что митохондрии делятся почкованием». Микроскопия и микроанализ . 20 : 1180–1187. DOI : 10.1017 / S1431927614001317 . PMID 24870811 .
