新研究揭示线粒体蛋白质“交通事故”
线粒体产生大量细胞能量，因此被称为细胞的发电站。为了实现它们的功能，线粒体依赖于大约1,000种不同蛋白质。这些蛋白质的前体在细胞质中合成，然后通过特定的蛋白质机器，称为蛋白质转运酶，将这些前体蛋白质转运穿过线粒体的两个周围膜。
线粒体产生大量细胞能量，因此被称为细胞的发电站。为了实现它们的功能，线粒体依赖于大约1,000种不同蛋白质。这些蛋白质的前体在细胞质中合成，然后通过特定的蛋白质机器，称为蛋白质转运酶，将这些前体蛋白质转运穿过线粒体的两个周围膜。外膜的转位酶TOM复合物是几乎所有前体蛋白进入的通道。一小部分前体蛋白可以在TOM复合物的易位通道中停滞，并阻止其他蛋白质进入线粒体。受损的蛋白质易位到线粒体中对细胞是有害的并且导致许多细胞应激反应。细胞如何防止这种堵塞的TOM复合物的积累尚不清楚。
最近，研究者们发现了一种新机制，可以从停滞的前体蛋白中清除TOM复合物。来自Becker实验室的ChristophMårtensson与Bettina Warscheid博士教授合作，展示了蛋白质Ubx2与TOM复合物的相互作用。这一发现对于研究人员来说是出乎意料的，因为之前发现Ubx2能够从内质网(另一种细胞器)中去除错误折叠的蛋白质。 Becker的团队表明，Ubx2也存在于线粒体中，在那里它与TOM复合物结合以募集细胞溶质Cdc48。 Cdc48从TOM复合物中提取停滞的前体蛋白，并将其转移到蛋白酶体中降解。
研究人员将这一途径称为“线粒体蛋白易位相关降解”，即mitoTAD。 mitoTAD机制允许从TOM复合物中有效去除堵塞的前体蛋白，并确保蛋白质不受阻碍地进入线粒体。由于蛋白质转运到线粒体中的缺陷与神经退行性疾病有关，因此mitoTAD途径可以为导致这些疾病发展的分子机制提供新的见解。
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