线粒体中的起始密码子,线粒体包含几个基因组合

首页 > 体育 > 作者:YD1662024-01-15 07:22:02

图2

作者分析了mRNA在树突中的运输,大多数PINK1 mRNA颗粒及其相关线粒体是静止的(图3A)。在观察期间,mRNA和线粒体在树突和轴突中都保持在一起,89%的PINK1 mRNA与线粒体同步运动。这意味着线粒体和PINK1mRNA之间存在着持续的联系,甚至在神经元的外围也是如此。

作者还比较了编码野生型(WT)和非活性PINK1 K219M的mRNA的运动性(图3D)。正如预期的那样,PINK1 mRNA转运到线粒体的偶联过程中,与表达PINK1 K219M相比,表达WT型PINK1蛋白时PINK1 mRNA颗粒运动的时间减少了60%。

线粒体中的起始密码子,线粒体包含几个基因组合(5)

图3

为了确定PINK1 mRNA与线粒体连接的机制,作者展示了融合到BFP编码序列的mRNA的缩减版本(图4)。尽管许多RNA结合蛋白(RBPs)结合在非翻译区(UTR)中,但PINK1的UTR都不足以诱导BFP转录本的线粒体定位,也不足以诱导PINK1的C末端部分和3’UTR的组合(图4A)。

然而,将PINK1的N端部分包含在5’UTR中,足以将mRNA定位到胞体、轴突和树突中的线粒体(图4A,4B)。孵育1h后,全长PINK1 mRNA已从线粒体移位到胞浆中(图4C)。同样,缺少起始密码子的结构不能定位于线粒体(图4A,4D)。

作者还展示了一个由PINK1与BFP融合的5’UTR和MTS组成的结构(PINK1 5’UTR MTS-BFP)。尽管BFP融合蛋白定位于线粒体,但嵌合的PINK1/BFP转录本仍然存在于胞质(图4E)。

线粒体中的起始密码子,线粒体包含几个基因组合(6)

图4

在神经元中SYNJ2BP被敲除后,作者发现PINK1 mRNA与神经元胞体中的线粒体和树突中的mRNA的结合较少(图5A,5B),这可能是由于mRNA的运输减少所致。具有shRNA抗性的SYNJ2BP表达挽救了这些效应(图5B)。

PINK1 mRNA在胞体中形成了更大的聚集体并与RFP-DDX6共定位,而RFP-DDX6是加工小体的标记(图5C)。与Pink1 mRNA转运所需一致,SYNJ2BP的低表达降低了抗霉素A诱导的远端轴突线粒体自噬的发生率(图5D)。在抗霉素A处理神经突中观察到的线粒体磷酸泛素增加被SYNJ2BP敲低所消除(图5E,5F)。

线粒体中的起始密码子,线粒体包含几个基因组合(7)

图5

PINK1 mRNA在非神经细胞,包括COS-7、HeLa细胞和小鼠胚胎成纤维细胞的线粒体上不表达(图6A)。在海马培养中,Synj2a转录水平是成纤维细胞的5倍(图6B),而ER蛋白核糖体结合蛋白1(RRBP1)转录水平在成纤维细胞中是成纤维细胞的7倍(图6C)。

同样,SYNJ2蛋白在神经元中比在成纤维细胞中更丰富,而RRBP1则相反(图6D)。在COS-7细胞中过表达SYNJ2a和SYNJ2BP使PINK1 mRNA重新定位到线粒体(图6E,6F)。

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