Drosophila HtrA2 is dispensable for apoptosis but acts downstream of PINK1 independently from Parkin

doi:10.1038/cdd.2009.23

.2009年8月；16(8):1118-25.

doi:10.1038/cdd.2009.23。 Epub 2009年3月13日。

果蝇HtrA2对凋亡是不必要的，但在PINK1下游独立于Parkin

L S Tain公司¹, R B乔杜里, R N Tao先生, H普伦·法夫罗, N Moisoi公司, L M马丁斯, J向下, A J惠特沃思, N抽头

附属公司

采购管理信息： 19282869
预防性维修识别码： PMC2711053型
内政部： 10.1038/cdd.2009.23

果蝇HtrA2对凋亡是不必要的，但在PINK1下游独立于Parkin

L S Tain公司等。细胞死亡差异. 2009年8月.

.2009年8月；16(8):1118-25.

doi:10.1038/cdd.2009.23。 Epub 2009年3月13日。

作者

L S Tain公司¹, R B乔杜里, R N Tao先生, H普伦·法夫罗, N Moisoi公司, L M马丁斯, J向下, A J惠特沃思, N抽头

附属

¹英国谢菲尔德谢菲尔德大学MRC发育和生物医学遗传学中心。

采购管理信息： 19282869
预防性维修识别码： PMC2711053型
内政部： 10.1038/cdd.2009.23

摘要

高温需求A2（HtrA2/Omi）是一种线粒体蛋白酶，具有促凋亡和细胞保护特性，与帕金森病（PD）有关。线粒体功能受损是PD患者的常见特征，可能在帕金森综合征的发病机制中发挥重要作用，但其分子机制尚不清楚。果蝇的遗传学研究为其他PD-linked基因的功能，尤其是PINK1和parkin的功能及其在维持线粒体完整性中的作用提供了有价值的见解。最近，HtrA2被显示为PINK1依赖性磷酸化，这表明它可能在PINK1途径中起作用。在这里，我们描述了果蝇HtrA2突变的特征，并对其与PINK1和parkin的功能进行了遗传分析。有趣的是，我们发现HtrA2似乎对发育或应激诱导的凋亡是不必要的。此外，我们发现HtrA2突变体与parkin和PINK1突变体有一些表型相似性，这表明它可能在维持线粒体完整性方面发挥作用。我们的遗传相互作用研究，包括双突变组合分析和上位性实验，表明HtrA2作用于PINK1下游，但途径与Parkin平行。

PubMed免责声明

数字

**图1。的生成*HtrA2型*突变体**
(一)的示意图*HtrA2型*基因组区域。切除P-元件G4907（黑色三角形）以产生1037bp的缺失（红线）。指示启动（ATG）和停止（*）密码子的位置。显示了基因组拯救构建体的长度。(b条)*HtrA2型^Δ1*在TM3上平衡缺失突变体，使用基因组修复构建物中的引物从TM3扩增2.5kb（WT）产物和产生的1.8kb缺失产物（缺失）。阳性对照（+）是来自*w个^{国际标准化组织}*苍蝇，（-）阴性对照（无DNA）。(**c（c）**)RT-PCR显示无*HtrA2型*突变体中的转录(*HtrA2型^Δ1*). 这个*HtrA2型*转录本可以从基因组拯救系中扩增(*HtrA2型^Δ1*拯救），阴性对照（-，无RNA）。(d日)Western blot显示突变体中缺少HtrA2蛋白(*HtrA2型^Δ1*)以及它在控制和救援苍蝇中的存在。

**图2。细胞凋亡在*HtrA2型*突变体**
(**a-d公司**)模拟治疗或暴露于4Gyγ射线后，用抗裂解半胱天冬酶3（红色）和卵磷脂（绿色）染色的翼想象盘囊区的共焦显微照片。精确切除对照组之间未检测到差异(**a、 b条**)和*HtrA2型^Δ1*突变体(**c、 d日**). 后部在右侧。比例尺=50μm。(**e（电子）**)γ射线治疗后翼盘细胞凋亡指数的定量（见材料和方法）。每个基因型n=10。(**（f）**)用Staurosporine或UV光治疗后翼盘细胞凋亡指数的量化（见材料和方法）。每个基因型n＝8。误差条表示标准偏差。

**图3。*HtrA2型*突变体表现出轻微的线粒体断裂和进行性运动障碍**
(**a-c公司**)30天龄苍蝇的整个胸部切片显示，托拉定蓝染色的整体IFM结构保持在*HtrA2型*^Δ1变种苍蝇。(**d-f型**)透射电镜照片中的IFM线粒体表现出形态异常，典型的是电子密度降低和嵴断裂*HtrA2型*^Δ1突变体（箭头插入**e（电子）**)，与野生型相比(d日)和*HtrA2型*^Δ1救援苍蝇(**（f）**). (克)多个个体线粒体表型的量化。条形图显示平均值和标准误差（参见方法）。*HtrA2型*^Δ1根据Fisher精确测试，突变果蝇的线粒体比例增加，但电子密度降低(*第页<*0.01*,*# = 0.058). HtrA2型*^Δ1突变体在飞行中表现出渐进性缺陷(小时)和攀登(我). 5日龄突变体苍蝇具有野生型飞行和攀爬能力。年老（30天大）的突变体表现出飞行和攀爬减少，这在*HtrA2型*^Δ1救援苍蝇。条形图显示平均值和标准误差，插图数字显示n个. ***,第页<*0.0001*；**，第页<*0.001*; *第页<*0.01*通过Kruskal-Wallis非参数分析和Dunn的配对比较得出。

**图4。*HtrA2型^Δ1*精子发生正常但雄性不育**
(一)*HtrA2型^Δ1*与对照组相比，雄性大幅度降低了生育能力。年恢复正常生育能力*HtrA2型^Δ1*救出了苍蝇。插入数字表示n个值。(b条)成熟个体化精子细胞的TEM显微照片显示，轴丝或Nebenkern中没有结构缺陷。比例尺在上下面板中分别显示1μm和0.2μm。

**图5。*HtrA2型^Δ1*在正常和压力条件下生存率降低**
(一)男*HtrA2型^Δ1*与野生型对照组（蓝色）相比，苍蝇（红色）的寿命缩短，而野生型对照通过基因组拯救结构（黑色）恢复（每个基因型n=75）。(b条)*HtrA2型^Δ1*与野生型对照（蓝色）或获救苍蝇（黑色）相比，突变苍蝇（红色）对摄入百草枯引起的氧化应激的抵抗力更低。每个基因型n=200。(**c（c）**)*HtrA2型^Δ1*突变果蝇对鱼藤酮诱导的氧化应激（红色）比野生型对照（蓝色）或*HtrA2型^Δ1*救援线路（黑色）。n=200（每类）。数据以Kaplan-Meier生存分布表示，并进行对数-秩和检验以确定统计显著性。个人第页值如图所示。

**图6。HtrA2缺失不会导致多巴胺能神经元缺失**
年龄（30天）精确切除对照组（黑色）和*HtrA2型*突变体（灰色）。在所有集群中均未发现差异。条形图显示平均值和标准误差（n≥10）。

**图7。*HtrA2型*突变体增强了运动障碍*停车场*突变体，但不是*粉红色1*突变体**
**（a）**攀登能力*粉红色1^B9公司，公园²⁵*和*粉红色1^B9公司*:*公园²⁵*双突变体。**（b）**攀登能力*HtrA2型^Δ1*,*粉红色1^B9公司*和*粉红色1^B9公司*:*HtrA2型^Δ1*双突变体。**（c）**攀登能力*HtrA2型^Δ1*,*公园²⁵*和*公园²⁵：HtrA2^Δ1*双突变体。条形图显示平均值和标准误差。n≥50。

**图8。的过度表达*HtrA2型*可以解救*粉红色1*攀爬缺陷**
与杂合对照组相比，*粉红色1*突变体的攀爬能力降低，这是由HtrA2的过度表达所抑制的*肌动蛋白5c*发起人。条形图显示平均值和标准误差，n个>50.使用Kruskal Wallis检验和Dunn比较（***，第页<*0.0001*; *,第页<*0.01*).

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