細(xì)胞是由稱作為線粒體的微型能量反應(yīng)器來(lái)提供能量。當(dāng)受損之時(shí)，線粒體會(huì)泄漏出一些破壞性分子，這些分子可以嚴(yán)重?fù)p害并zui終殺死腦細(xì)胞。來(lái)自美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院(NIH)下屬國(guó)家神經(jīng)系統(tǒng)疾病和中風(fēng)研究所(NINDS)的科學(xué)家們，證實(shí)一種與帕金森病有關(guān)的蛋白PINK1發(fā)揮至關(guān)重要的作用，幫助了細(xì)胞清除功能失調(diào)的線粒體。
根據(jù)發(fā)表在《自然》(Nature)雜志上的一項(xiàng)新研究，PINK1是通過(guò)觸發(fā)一個(gè)叫做線粒體自噬(mitophagy)的復(fù)雜過(guò)程，分解損傷線粒體及將其清除出細(xì)胞來(lái)實(shí)現(xiàn)這一功能的。
論文的*作者、NINDS生物化學(xué)部負(fù)責(zé)人Richard Youle說(shuō)：“PINK1是損傷線粒體的標(biāo)志。它識(shí)別出需要被清除的線粒體來(lái)維持細(xì)胞健康。"
PINK1和它的伙伴分子Parkin突變可引起遺傳形式帕金森病。并且無(wú)法清除神經(jīng)細(xì)胞的缺陷線粒體與許多的神經(jīng)退行性疾病，包括更常見(jiàn)形式的帕金森病和肌萎縮側(cè)索硬化癥(ALS)有關(guān)聯(lián)。以往科學(xué)家們認(rèn)為Parkin是清除受損線粒體*的蛋白，但Youle的研究小組發(fā)現(xiàn)沒(méi)有Parkin，PINK1也可以啟動(dòng)這一過(guò)程。
“這改變了我們以前的模型，將Parkin歸為了是增強(qiáng)PINK1觸發(fā)的線粒體自噬信號(hào)的一個(gè)放大器，"Youle博士說(shuō)。
研究小組認(rèn)識(shí)到，PINK1招募了兩個(gè)蛋白Optineurin和NDP52到達(dá)線粒體表面。這些蛋白轉(zhuǎn)而招募了各種其他的蛋白質(zhì)分子來(lái)標(biāo)記要降解的線粒體。Optineurin和NDP52屬于一組自噬受體蛋白。當(dāng)研究人員構(gòu)建出沒(méi)有自噬受體的細(xì)胞時(shí)，他們發(fā)現(xiàn)細(xì)胞無(wú)法除去功能失常的線粒體。而當(dāng)研究小組恢復(fù)Optineurin或NDP52的功能時(shí)，細(xì)胞重新獲得了這種能力。恢復(fù)其他的自噬受體則影響甚微或是沒(méi)有影響。
Youle博士說(shuō)：“知道Optineurin和NDP52是參與這一過(guò)程的主要自噬受體，告訴了我們不同人類(lèi)疾病的病因。例如，Optineurin在ALS和某些形式的青光眼中突變，而NDP52已知在克羅恩病中突變。這表明線粒體自噬出現(xiàn)問(wèn)題有可能與這些疾病有關(guān)。"
當(dāng)PINK1在缺陷線粒體表面累積時(shí)，它會(huì)改變泛素分子。改變的泛素隨后會(huì)招募自噬受體及Parkin。Parkin通過(guò)將更多的泛素帶到線粒體處形成長(zhǎng)鏈標(biāo)記出要清除的受損線粒體。由于需要PINK1來(lái)啟動(dòng)建造這些泛素鏈，Youle博士的研究工作指出了研發(fā)藥物通過(guò)促進(jìn)清除受損線粒體來(lái)治療疾病的一條新途徑。
Youle 博士說(shuō)：“許多公司都在努力開(kāi)發(fā)能夠激活這一信號(hào)通路的藥物。其中的一些正在設(shè)法尋找可以激活Parkin的藥物，但這一新模型提出了一種不同的策略。激活Parkin有可能并不是那么重要，而激活PINK1則有可能更為重要。"
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