PINK1 drives Parkin self-association and HECT-like E3 activity upstream of mitochondrial binding.
PINK1 drives Parkin self-association and HECT-like E3 activity upstream of mitochondrial binding.
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DOI：
10.1083/jcb.201210111
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发表时间：
2013-01-21
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Youle RJ
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Lazarou M;Narendra DP;Jin SM;Tekle E;Banerjee S;Youle RJ
PINK1在线粒体易位及诱导线粒体自噬的上游激活HECT样E3泛素连接酶活性以及Parkin的自身缔合。
遗传学研究表明，线粒体激酶PINK1和环指之间的环（RING - between - RING）E3泛素连接酶Parkin在同一通路中发挥作用。同时，机制研究显示，PINK1能够将Parkin从细胞质招募到线粒体，增强Parkin的泛素化活性，并诱导Parkin介导的线粒体自噬。在此，我们利用无细胞实验来重现PINK1依赖的对一种已验证的线粒体底物——线粒体融合蛋白1（mitofusin 1）的Parkin泛素化激活。我们表明，PINK1在体外和体内都激活了Parkin - 泛素硫酯中间体的形成，这是HECT E3连接酶的一个标志。Parkin的HECT样泛素连接酶活性对于PINK1介导的Parkin向线粒体的易位和线粒体自噬至关重要。利用一种无活性的Parkin突变体，我们发现PINK1在线粒体易位的上游刺激Parkin自身缔合及复合物形成。自身缔合通过环指之间的环结构域发生，与泛素化活性无关，这为PINK1如何激活Parkin提供了机制方面的见解。
PINK1 activates the HECT-like E3 ubiquitin ligase activity and self-association of Parkin upstream of its translocation to mitochondria and induction of mitophagy. Genetic studies indicate that the mitochondrial kinase PINK1 and the RING-between-RING E3 ubiquitin ligase Parkin function in the same pathway. In concurrence, mechanistic studies show that PINK1 can recruit Parkin from the cytosol to the mitochondria, increase the ubiquitination activity of Parkin, and induce Parkin-mediated mitophagy. Here, we used a cell-free assay to recapitulate PINK1-dependent activation of Parkin ubiquitination of a validated mitochondrial substrate, mitofusin 1. We show that PINK1 activated the formation of a Parkin–ubiquitin thioester intermediate, a hallmark of HECT E3 ligases, both in vitro and in vivo. Parkin HECT-like ubiquitin ligase activity was essential for PINK1-mediated Parkin translocation to mitochondria and mitophagy. Using an inactive Parkin mutant, we found that PINK1 stimulated Parkin self-association and complex formation upstream of mitochondrial translocation. Self-association occurred independent of ubiquitination activity through the RING-between-RING domain, providing mechanistic insight into how PINK1 activates Parkin.
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DOI：
10.1083/jcb.201008084
发表时间：
2010-11-29
期刊：
The Journal of cell biology
影响因子：
--
作者：
Jin SM;Lazarou M;Wang C;Kane LA;Narendra DP;Youle RJ
通讯作者：
Youle RJ
影响因子：
3.9
作者：
Nuytemans, Karen;Theuns, Jessie;Cruts, Marc;Van Broeckhoven, Christine
通讯作者：
Van Broeckhoven, Christine
DOI：
10.1083/jcb.200910140
发表时间：
2010-04-19
期刊：
The Journal of cell biology
影响因子：
--
作者：
Matsuda N;Sato S;Shiba K;Okatsu K;Saisho K;Gautier CA;Sou YS;Saiki S;Kawajiri S;Sato F;Kimura M;Komatsu M;Hattori N;Tanaka K
通讯作者：
Tanaka K
Parkin对泛素 - 蛋白酶体系统的广泛激活对于线粒体至关重要。
影响因子：
3.5
作者：
Chan NC;Salazar AM;Pham AH;Sweredoski MJ;Kolawa NJ;Graham RL;Hess S;Chan DC
通讯作者：
Chan DC
影响因子：
7.7
作者：
Stieglitz, Benjamin;Morris-Davies, Aylin C.;Koliopoulos, Marios G.;Christodoulou, Evangelos;Rittinger, Katrin
通讯作者：
Rittinger, Katrin