Ausfall der mitochondrialen Qualitätskontrolle verursacht Herzkrankheiten

Ausfall der mitochondrialen Qualitätskontrolle verursacht Herzkrankheiten

Mutationen in dem gen kodiert für ein protein namens Adenin-Nukleotid-translokator (ANT) verursachen eine Vielzahl von Erkrankungen, wie Herz-Krankheiten und Schwäche der Augenmuskeln, aber die zugrunde liegenden Mechanismus, wie diese Mutationen auslösen der Krankheit ist bislang unbekannt. Nun, Forscher an Penn-Medizin entdeckte, die AMEISE ist von entscheidender Bedeutung für einen Prozess der Qualitätskontrolle genannt mitophagy—das hilft, um sicherzustellen, dass die Integrität der Mitochondrien-Netzwerk durch entfernen beschädigter Mitochondrien—und festgestellt, dass Mutationen, führen zu einer mangelhaften Qualitätskontrolle-system letztendlich dazu führen, dass Herzerkrankungen.

Die Ergebnisse, heute veröffentlicht in der Natur, zeigen das neue und überraschende Funktion von ANT, einem bekannten protein-das trägt auch zu den Mitochondrien, die Fähigkeit zu produzieren, das Chemische Energie oder Adenosin-Triphosphat (ATP), die benötigt werden, um den Brennstoff der Körperzellen. Es ist zwar bekannt, das Mutationen in der ANT-gene Krankheiten verursachen, einschließlich Kardiomyopathie—eine Krankheit, die macht es schwieriger für das Herz zu Pumpen Blut in den rest des Körpers—die Forschung hat gezeigt, dass die Mutationen keinen Einfluss AMEISE die Fähigkeit zur Herstellung von chemischer Energie, die Erhöhung zu Fragen, wie würde man dann eine Krankheit zu bekommen.

„Bei der Enthüllung der Verbindung zwischen ANT und mitophagy, und die Auswirkungen von Mutationen, die Qualitätskontrolle, unsere Ergebnisse verändern die Art, wie wir denken über die Krankheit-verursachenden Mutationen und ermöglichen es uns, unsere Aufmerksamkeit auf dem richtigen Weg“, sagte der Studie entsprechende Autor Zoltan Arany, MD, Ph. D., ein professor der Kardiovaskulären Medizin in der Perelman School of Medicine an der University of Pennsylvania. „Jetzt, da wir wissen, dass diese Krankheiten werden verursacht durch eine mangelhafte Qualität Steuern, sondern als ein Mangel an ATP-generation, können wir anfangen, über therapeutische Ansätze, die Verbesserung der Qualitätskontrolle.“

Mitochondrien, bekannt als das Kraftwerk der Zelle, erzeugen die meisten die ATP benötigt, um Kraftstoff Körperzellen und spielen eine wichtige Rolle in der high-Energie, die anspruchsvollen Organe, wie Herz und Leber. Mechanismen zur Qualitätskontrolle, einschließlich mitophagy—was oft geschieht, um defekte Mitochondrien folgenden Schäden oder stress helfen, sicherzustellen, dass die mitochondriale Netzwerk ordnungsgemäß funktioniert. Obwohl die Rolle der mitophagy gegründet worden ist, hat es begrenzte Informationen, die bis jetzt über die verschiedenen Proteine, die an mitophagy.

Um ein tieferes Verständnis der beteiligten Komponenten in mitophagy, das team von Forschern durchgeführt CRISPR/Cas9 Genom-weiten screening mit verschiedenen reporter-Systemen und pro-mitophagy löst. Zu Ihrer überraschung fanden Sie, dass ANT ist notwendig für die Qualitätskontrolle Weg von mitophagy in einer Reihe von Zelltypen. In der follow-up-tests, um zu bestätigen, Ihre Erkenntnisse, fanden die Forscher, dass ANT fördert mitophagy unabhängig von seiner Rolle in der Produktion von ATP, die zeigen, dass das protein hat zwei verschiedene jobs.

Auf diese Offenbarung, die Forscher entwickelt tests, um zu untersuchen, ob Mutationen in den Genen von ANT betroffen mitophagy. Sie fanden heraus, dass krankheitsverursachende Mutationen in ANT kündigen Ihre Fähigkeit zur Bindung mit komplexen von Proteinen, die benötigt werden um Proteine zu verlagern, aus dem die innere Membran in die mitochondriale matrix, die letztendlich die Hemmung mitophagy. Weitere Studien zeigten, dass die genetische Entfernung der ANT unterdrückt mitophagy. Die Forscher fanden auch, dass Mäuse, die genetisch fehlt AMEISE hatte abgestumpft mitophagy und erlebte eine profunde Akkumulation von atypischen Mitochondrien.