Kusurlu mitokondriyal protein alımı, Parkinson hastalığında karmaşık I kaynaklı mitokondriyal disfonksiyona ve nörodejenerasyona katkıda bulunur.

Araştırma özeti

Aşağıdaki metin kaynak makalenin lisansı doğrulanmış orijinal özetidir. cc by

Mitochondria are the prime energy source in most eukaryotic cells, but these highly dynamic organelles are also involved in a multitude of cellular events. Disruption of mitochondrial homeostasis and the subsequent mitochondrial dysfunction plays a key role in the pathophysiology of Parkinson's disease (PD). Therefore, maintenance of mitochondrial integrity through different surveillance mechanisms is critical for neuronal survival. Here, we have studied the mitochondrial protein import system in in vitro and in vivo models of PD. Complex I inhibition, a characteristic pathological hallmark in PD, impaired mitochondrial protein import, which was associated with a downregulation of two key components of the system: translocase of the outer membrane 20 (TOM20) and translocase of the inner membrane 23 (TIM23), both in vitro and in vivo. In vitro, those changes were associated with OXPHOS protein downregulation, accumulation of aggregated proteins inside mitochondria and downregulation of mitochondrial chaperones. Most of these pathogenic changes, including mitochondrial dysfunction and dopaminergic cell death, were abrogated by TOM20 or TIM23 overexpression, in vitro. However, in vivo, while TOM20 overexpression exacerbated neurodegeneration in both substantia nigra (SN) pars compacta (pc) and striatum, overexpression of TIM23 partially protected dopaminergic neurons in the SNpc. These results highlight mitochondrial protein import dysfunction and the distinct role of two of their components in the pathogenesis of PD and suggest the need for future studies to further characterize mitochondrial protein import deficit in the context of PD.

Türkçe çeviri

Makine çevirisi · Klinik kullanım öncesinde kaynakla karşılaştırılmalı.

Mitokondri, çoğu ökaryotik hücrede birincil enerji kaynağıdır, ancak bu son derece dinamik organeller de çok sayıda hücresel olayda yer almaktadır. Mitokondriyal homeostazın bozulması ve müteakip mitokondriyal disfonksiyon Parkinson hastalığının (PD) patofizyolojisinde önemli bir rol oynar. Bu nedenle, farklı gözetim mekanizmaları aracılığıyla mitokondriyal bütünlüğün korunması nöronal hayatta kalma için kritik öneme sahiptir. Burada, PD'nin in vitro ve in vivo modellerinde mitokondriyal protein ithalat sistemini inceledik. PD'de karakteristik bir patolojik özellik olan kompleks I inhibisyon, bozulmuş mitokondriyal protein alımı, sistemin iki temel bileşeninin bir aşağı düzenlenmesi ile ilişkiliydi: dış membranın translozası 20 (TOM20) ve iç zarın translozu 23 (TIM23), hem in vitro hem de in vivo. In vitro, bu değişiklikler OXPHOS proteini downregülasyonu, mitokondri içindeki agrega proteinlerin birikmesi ve mitokondriyal şaperonların downregülasyonu ile ilişkiliydi. Mitokondriyal disfonksiyon ve dopaminerjik hücre ölümü de dahil olmak üzere bu patojenik değişikliklerin çoğu, in vitro olarak TOM20 veya TIM23 aşırı ekspresyonu ile iptal edildi. Bununla birlikte, in vivo, TOM20 aşırı ekspresyonu hem substantia nigra (SN) pars compakta (pc) hem de striatum'da nörodejenerasyonu şiddetlendirirken, TIM23'ün aşırı ekspresyonu SNpc'de kısmen korunan dopaminerjik nöronları kısmen korudu. Bu sonuçlar, mitokondriyal protein ithalat disfonksiyonunu ve PD patogenezindeki bileşenlerinin ikisinin belirgin rolünü vurgulamaktadır ve PD bağlamında mitokondriyal protein ithalat açığını daha da karakterize etmek için gelecekteki çalışmalara ihtiyaç olduğunu göstermektedir.

İlgili konular