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『快报』Cell︱重磅!一种强有力的线粒体质量控制的研究工具

发布时间:2020-05-29 07:20:30   来源:星辰健康网   作者: 宁夏回族自治区灵武市  
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原标题:『快报』Cell︱重磅! 一种强有力的线粒体质量控制的研究工具

在许多人类疾病中,线粒体出现了功能障碍。线粒体自噬(mitophagy)能够通过溶酶体降解从而去除这些功能受损的线粒体,因此而被众多学者所积极关注。然而,由于传统的线粒体自噬探针操作原理的不确定性,因此,探针读数的特异性和定量问题仍然存在争议。

在于2020年5月20日以Visualizing and Modulating Mitophagy for Therapeutic Studies of Neurodegeneration为题在线发表在Cell上的文章(Resource)中,来自日本理化学研究所脑科学中心的Atsushi Miyawaki教授与武田制药公司的Yoshiyuki Tsujihata教授的合作研究团队发现一种强有力的线粒体质量控制的研究工具。

『快报』Cell︱重磅!一种强有力的线粒体质量控制的研究工具

首先,对溶酶体内外荧光蛋白的性质和命运进行了深入研究,从而开发了一种更加强大的线粒体自噬传感器,简称mito-SRAI(图1)。

『快报』Cell︱重磅!一种强有力的线粒体质量控制的研究工具

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图1 SRAI能够对低pH敏感度黄光荧光蛋白(YPet)和溶酶体环境耐受性S蛋白(TOLLES)进行串联式融合

(图片引自:Katayama et al., Cell, 2020)

然后,通过对线粒体靶向性的严格控制,研究团队能够在固定的生物样品中更加有效地监测线粒体吞噬。与之前的研究相比,mito-SRAI传感器大大提高了线粒体自噬监测的有效性(即特性性和定量)(图2)。

『快报』Cell︱重磅!一种强有力的线粒体质量控制的研究工具

图2 固定H4/Tet-On:mito-SRAI 细胞(A)和固定H4/Tet-On:mito-SRAI/Parkin细胞(B)的OLLES/YPet比率图

(图片引自:Katayama et al., Cell, 2020)

其次,作者通过大规模的基于图像的高通量筛选,在76000个化合物中,发现了一种简称为T-271的化合物,这种化合物可诱导受损线粒体的选择性吞噬(图3)。

『快报』Cell︱重磅!一种强有力的线粒体质量控制的研究工具

图3 化合物的高通量筛选策略

(图片引自:Katayama et al., Cell, 2020)

最后,在帕金森氏病的小鼠模型(C57BL6/J,雄性)中,通过腺相关病毒在黑质致密部的神经元中表达mito-SRAI,并在一周后注射6-羟多巴胺(6-OHDA)和抗坏血酸(也称维生素C)时(图4)。研究者发现,多巴胺能神经元会选择性地不能执行促进病变内生存的线粒体的吞噬作用。

『快报』Cell︱重磅!一种强有力的线粒体质量控制的研究工具

图4 实验进行时间轴和小鼠大脑冠状切面示意图,以及病毒和药物注射的位置

(图片引自:Katayama et al., Cell, 2020)

文章结论

这项研究表明,mito-SRAI能够作为定量研究线粒体质量控制的重要工具,也为神经退行性变的了解和疾病治疗提供了强有力的参考价值。

『快报』Cell︱重磅!一种强有力的线粒体质量控制的研究工具

(图片引自:Katayama et al., Cell, 2020)

参考文献:

https://doi.org/10.1016/j.cell.2020.04.025

『快报』Cell︱重磅!一种强有力的线粒体质量控制的研究工具

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本文网址:http://js.xcjkw.com/jsnews/7338.html

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