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.2010年4月19日；189（2）：211-21。
doi:10.1083/jcb.200910140。

通过线粒体去极化稳定的PINK1使Parkin恢复受损线粒体并激活潜伏Parkin进行有丝分裂

松田北之 1, 佐藤志贺, 卡霍里·什巴, Kei Okatsu先生, Keiko Saisho先生, 克莱门特·戈蒂埃, 虞信洙, Shinji Saiki先生, 川井住友, 佐藤富美, 木村真美, 小松Masaaki, Nobutaka Hattori公司, 田中庆二
附属公司

通过线粒体去极化稳定的PINK1使Parkin恢复受损线粒体并激活潜伏Parkin进行有丝分裂

松田北之等。 J细胞生物学. .

摘要

帕金森氏病（PD）是一种常见的神经退行性疾病。最近对帕金和PINK1（PTEN-induced puttive kinase 1，PTEN诱导的假定激酶1）等家族性帕金森病相关基因的鉴定表明，泛素化和线粒体完整性是疾病发病的关键因素。然而，Parkin催化的泛素化和PINK1调节的线粒体质量控制之间功能相互作用的确切机制仍然是一个谜。在这项研究中，我们表明PINK1在稳态条件下以线粒体膜电位依赖的方式快速组成性降解，线粒体膜电位的损失稳定了PINK1-线粒体的积累。此外，PINK1将Parkin从细胞质招募到膜电位较低的线粒体，以启动受损线粒体的自噬降解。有趣的是，在稳态条件下，Parkin的泛素连接酶活性在细胞质中受到抑制；然而，PINK1依赖的线粒体定位释放了Parkin潜在的酶活性。PINK1和Parkin的一些致病性突变干扰了上述事件，表明其在病因学上具有重要意义。这些结果为深入了解PD的发病机制提供了重要的信息。

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数字

图1。
图1。
帕金的线粒体定位在病因学上很重要。（A） 用CCCP或DMSO（对照）处理表达HA-Parkin的HeLa细胞，然后用指示的抗体进行免疫染色。（B） 用CCCP或DMSO处理稳定表达HA-Parkin的HeLa细胞或完整的SH-SY5Y细胞，并进行分馏实验。一、 C和M分别表示输入、富含细胞质的上清液和富含线粒体的膜颗粒。（C） 本研究中使用的Parkin疾病相关突变体示意图。IBR，在环之间；泛素样。（D） 用MitoTracker红（红色箭头）染色的极化线粒体未被Parkin标记。相反，用Parkin（绿色箭头）标记的受损线粒体未被MitoTracher红染色。（E）表达HA-Parkin的HeLa细胞经CCCP处理，然后进行免疫细胞化学。（A、D和E）插图中显示了装箱区域的高倍视图。（F） 在每次突变>100个细胞中分析Parkin与线粒体的共定位。显示了表示强健共定位（计数为1）、弱共定位（计为0.5）和无共定位（计算为0）的示例图。误差条表示至少三个实验的平均±SD值。棒材：（A、E和F）10µm；（D） 30微米。
图2。
图2。
Parkin只有在线粒体膜电位降低时才发挥E3活性。（A） 用CCCP处理表达野生型Parkin或E3激活突变的HeLa细胞，然后用指示的抗体进行免疫染色。当E3失活突变被引入Parkin时，线粒体泛素化信号消失。用CCCP或DMSO（对照）处理表达HA-Parkin（B）或同时表达Mt-GFP和HA-Pargin（C）的（B和C）HeLa细胞，然后用所示抗体进行免疫染色。（D） CCCP处理后GFP-Parkin定位于线粒体。（A–D）插图中显示了装箱区域的高倍视图。（E） 用抗GFP抗体免疫沉淀表达GFP-Parkin的HeLa细胞裂解物，然后用指示的抗体免疫印迹。（F） 在没有或存在CCCP的情况下，直接免疫印迹HA和GFP-Parkin。请注意，只有GFP-Parkin和CCCP车道中的泛素化（Ub）导致迁移速度较慢。（G） 用CCCP处理具有各种致病性突变的GFP-Parkin表达的HeLa细胞（图1C）并进行免疫印迹。星号显示GFP-Parkin的泛素化。垂直黑线表示中间的车道已拼接。IB，免疫印迹；IP，免疫沉淀。棒材，10µm。
图3。
图3。
PINK1以线粒体膜电位依赖的方式组成性降解，定位于去极化的线粒体。（A） 定位于线粒体的带有N末端或C末端标记PINK1的HeLa细胞的数量在>100个细胞中进行了计数。（B和C）用所示抗体对HeLa细胞中外源性非标记PINK1（B）或内源性PINK1（C）进行免疫染色。（D） 内源性PINK1定位于线粒体的HeLa细胞数量按A计算。（A和D）误差条表示至少三个实验的平均±SD值。（E） CCCP处理后内源性PINK1逐渐积累。第一条到第五条车道显示内源性PINK1，第六条车道显示过度表达的未标记PINK1。请注意，星号表示交叉反应带，因为它不受未标记PINK1过度生产的影响。（F） 内源性PINK1的亚细胞分离。用CCCP或DMSO处理完整的SH-SY5Y细胞，并进行分馏实验（与图1B相同的样品）。一、 C和M分别表示输入、富含细胞质的上清液和富含线粒体的膜颗粒。（G） 如图所示，用CCCP和环己酰亚胺处理HeLa细胞，然后用所示抗体进行免疫印迹。乳酸脱氢酶。（F和G）星号表示交叉反应带。（H） 在无CCCP和有CCCP的情况下，PINK1的N末端34 aa向线粒体募集GFP。顶部面板显示仅表达GFP的对照HeLa细胞。（B、C和H）插图中显示了装箱区域的高倍视图。棒材，10µm。
图4。
图4。
PINK1将细胞质Parkin引入受损线粒体。（A）粉红色1淘汰赛(粉红色1−/−)或控制(粉红色1+/+)用HA-Parkin转染MEF，用CCCP处理，并用所示抗体进行免疫细胞化学。方框区域的放大倍数较高的视图显示在插图中。（B） Parkin定位于线粒体的MEF数量如图3 A所示。（C和D）粉红色1−/−MEF公司。将稳定表达GFP-Parkin的MEF用CCCP处理4 h，然后进行免疫印迹（C）或24 h，随后进行免疫细胞化学（D）。IB，免疫印迹；Ub，泛素化。（E） 没有抗Tom20抗体-可检测线粒体的MEF数量如图3 A所示。在示例图（左）中，蓝色箭头表示没有抗Tom2 0抗体-可测线粒体的细胞，红色箭头表示含有抗Tom2抗体-可监测线粒体的细胞。（B和E）误差条表示至少三个实验的平均±SD值。棒材：（A）10µm；（D） 50微米；（E） 150微米。
图5。
图5。
PINK1的激酶活性和线粒体靶向性对于Parkin的线粒体定位至关重要。（A） 本研究中使用的PINK1致病性和缺失突变体的示意图。线粒体靶向序列；TMD，跨膜结构域。（B） Parkin的亚细胞定位粉红色1−/−由PINK1-Flag的各种致病性和缺失突变体补充的细胞。用CCCP处理细胞。插图中显示了装箱区域的高倍视图。（C） 具有Parkin阳性线粒体的细胞数量如图3 A所示。误差条表示至少三个实验的平均±SD值。（D）粉红色1−/−用CCCP处理由各种PINK1突变体补充的MEF，并使用抗Parkin或抗Flag（PINK1的标签）抗体进行免疫印迹。IB，免疫印迹；Ub，泛素化。棒材，10µm。
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    Boengler K、Eickelmann C、Kleinbongard P。 Boengler K等人。 国际分子科学杂志。2024年4月19日；25(8):4491. doi:10.3390/ijms25084491。 国际分子科学杂志。2024 PMID：38674076 免费PMC文章。 审查。
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    1. Beilina A.、Van Der Brug M.、Ahmad R.、Kesavapany S.、Miller D.W.、Petsko G.A.、Cookson M.R.，2005年。与隐性帕金森综合征相关的PTEN诱导的假定激酶1突变对蛋白质稳定性有不同的影响。程序。国家。阿卡德。科学。美国102:5703–5708 10.1073/pnas.0500617102-内政部-项目管理咨询公司-公共医学
    1. Clark I.E.、Dodson M.W.、Jiang C.、Cao J.H.、Huh J.R.、Seol J.H.和Yoo S.J.、Hay B.A.和Guo M.，2006年。果蝇pink1是线粒体功能所必需的，并且在基因上与parkin相互作用。441:1162–1166 10.1038/自然04779-内政部-公共医学
    1. Denison S.R.、Wang F.、Becker N.A.、Schüle B.、Kock N.、Phillips L.A.、Klein C.、Smith D.I.，2003年。卵巢癌和其他癌症中常见脆性位点基因Parkin的改变。致癌物。22:8370–8378 10.1038/sj.onc.1207072-内政部-公共医学
    1. Dodson M.W.，Guo M.2007。Pink1、Parkin、DJ-1与帕金森病的线粒体功能障碍。货币。操作。神经生物学。17:331–337 10.1016/j.conb.2007.04.010-内政部-公共医学
    1. Exner N.、Treske B.、Paquet D.、Holmström K.、Schiesling C.、Gispert S.、Carballo-Carbajal I.、Berg D.、Hoepken H.H.、Gasser T.等人，2007年。人类PINK1功能丧失导致线粒体病理改变，可通过parkin.J.Neurosci进行挽救。27:12413–12418 10.1523/JNEUROSCI.0719-07.2007-内政部-项目管理咨询公司-公共医学

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