180 likes | 347 Views
Dynamiczne mitochondria. Alicja Trębińska. Tak na ogół przedstawia się mitochondria…. …a mogą one wyglądać też tak…. b. Rozgałęziona sieć mitochondrialna w komórce S.cerevisiae. „Onion stage” – spermatydy D. melanogaster. Westermann B. EMBO Rep. 2002. Hales KG et al. Cell 1997.
E N D
Dynamiczne mitochondria Alicja Trębińska
…a mogą one wyglądać też tak… b Rozgałęziona sieć mitochondrialna w komórce S.cerevisiae „Onion stage” – spermatydy D. melanogaster Westermann B. EMBO Rep. 2002 HalesKG et al. Cell 1997
… i tak a a - ludzkie płodowe fibroblasty b - komórki śródbłonka wołu c - mioblasty szczura c b http://www.microscopyu.com/articles/fluorescence/filtercubes/yfp/yfphyq/mitochondria/yfpmitochondriaindex.html
Mysie embrionalne fibroblasty • Mitochondria uwidocznione za pomocą EYFP • 40-krotne przyspieszenie Chen H et al. J. Cell Biol2003
Drożdże jako model utrata mtDNA Yaffe MPNat Cell Biol. 1999
Białka istotne dla fuzji mt (S.cerevisiae) Westermann B. EMBO 2002
Model fuzji in vitro Meeusen S et al. Science. 2004
Fuzja OM i IM in vitro om-GFP m-dsRED m-BFP Etap pierwszy: fuzja błony zewnętrznej Etap drugi: fuzja błony wewnętrznej Meeusen S et al. Science. 2004
Model fuzji mitochondriów S. cerevisiae • Fuzja OM - niezbędne GTP, gradient protonów oraz dimeryzacja białek Fzo1p • Fuzja IM – niezbędne GTP, potencjał transbłonowy oraz przypuszczalnie interakcje białek Fzo1p i Mgm1p via Ugo1 Pfanner N et al. Science. 2004
Białka biorące udział w podziale mt Dnm1p Mdv1p Fis1p Shaw JM, Nunnari J. Trends Cell Biol. 2002
Rola poszczególnych białek Shaw JM, Nunnari J. Trends Cell Biol. 2002
Dwa modele podziału • A – proponowany mechanizm analogiczny do działania dynamin w endocytozie • B – mechanizm bardziej zgodny z danymi doświadczalnymi Legesse-Miller A, Massol RH, Kirchhausen T. Mol Biol Cell. 2003
Znaczenie fuzji i podziałów mt • Udział w przekazywaniu mitochondriów oraz dziedziczeniu i rekombinacji mtDNA • Istotne dla różnicowania się i prawidłowego funkcjonowania komórek • Komplementacja mutacji mtDNA • Udział w procesie apoptozy „Filamenty” mitochondrialne w fibroblaście (linia COS-7) Westermann B. EMBO Rep. 2002
Efekt delecji mitofuzyn u myszy • Normalny fenotyp MFN1+/- i MFN2+/- • MFN1-/- i MFN2-/- : śmierć w stadium embrionu, MFN2-/- : nieprawidłowe łożysko • Zaburzenie fuzji, morfologii, funkcji oraz poruszania się mitochondriów WT MFN1-/- MFN2-/- Chen H et al. J. Cell Biol. 2003
Neuropatia Charcot-Marie-Tooth 2A Ludzki MNF2 mutacje w CMT • Mutacje w genie MFN2 występują u pacjentów z CMT2A • Mutacje w domenie GTPazowej i Cc
OPA1 • Ludzki ortolog Mgm1p S.cerevisiae • Mutacje w OPA1 powodują DOA (dominant optic atrophy) • Udział w utrzymywaniu prawidłowej struktury grzebieni mitochondrialnych, w procesie apoptozy, w fuzji mitochondriów Struktura grzebieni w normalnych mitochondriach Struktura grzebieni w komórkach z wyciszonym genem OPA1 Olichon A et al. J Biol Chem. 2003