Mitochondrial Ca(2+) oscillation induces mitophagy initiation through the PINK1-Parkin pathway.
Mitochondrial Ca(2+) oscillation induces mitophagy initiation through the PINK1-Parkin pathway.
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线粒体Ca（2+）振荡通过PINK 1-Parkin通路诱导线粒体自噬起始
DOI：
10.1038/s41419-021-03913-3
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发表时间：
2021-06-19
影响因子：
9
通讯作者：
He H
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Yu Z;Wang H;Tang W;Wang S;Tian X;Zhu Y;He H
PINK 1/Parkin介导的线粒体自噬失调是帕金森病的关键。虽然在以前的研究中已经取得了重要进展，但诱导全局和显著的线粒体损伤的生化试剂仍然可能阻碍对线粒体自噬机制的深入了解。线粒体自噬中PINK 1/Parkin通路激活的起源仍然难以捉摸。在这项研究中，我们开发了一种光学方法，超精密激光刺激（UPLaS），提供了一个精确的和非侵入性的刺激到一个亚微米区域在一个单一的线粒体管状结构。UPLaS激发局部线粒体Ca 2+（mitoCa 2+）振荡，对线粒体膜电位（MMP）或线粒体活性氧物种具有微小扰动。UPLaS诱导的线粒体Ca 2+振荡可直接诱导线粒体上PINK 1积累和Parkin募集。UPLaS的帕金招聘需要PINK 1。我们的研究结果为线粒体自噬的研究提供了一种精确和无创的技术，它刺激靶线粒体而几乎没有损伤，并揭示了mitoCa 2+振荡直接启动PINK 1-Parkin通路进行线粒体自噬，而不需要MMP去极化。
Dysregulation of the PINK1/Parkin-mediated mitophagy is essential to Parkinson’s disease. Although important progress has been made in previous researches, the biochemical reagents that induce global and significant mitochondrial damage may still hinder deeper insights into the mechanisms of mitophagy. The origin of PINK1/Parkin pathway activation in mitophagy remains elusive. In this study, we develop an optical method, ultra-precise laser stimulation (UPLaS) that delivers a precise and noninvasive stimulation onto a submicron region in a single mitochondrial tubular structure. UPLaS excites localized mitochondrial Ca2+ (mitoCa2+) oscillations with tiny perturbation to mitochondrial membrane potential (MMP) or mitochondrial reactive oxygen species. The UPLaS-induced mitoCa2+ oscillations can directly induce PINK1 accumulation and Parkin recruitment on mitochondria. The Parkin recruitment by UPLaS requires PINK1. Our results provide a precise and noninvasive technology for research on mitophagy, which stimulates target mitochondria with little damage, and reveal mitoCa2+ oscillation directly initiates the PINK1-Parkin pathway for mitophagy without MMP depolarization.
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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：
16.2
作者：
Pickrell AM;Youle RJ
通讯作者：
Youle RJ
影响因子：
6.1
作者：
Julienne H;Buhl E;Leslie DS;Hodge JJL
通讯作者：
Hodge JJL
影响因子：
13.6
作者：
Chung, Eunna;Choi, Youngsil;Jo, Daewoong
通讯作者：
Jo, Daewoong
影响因子：
3.9
作者：
Cardona, Fernando;Vicente Sanchez-Mut, Jose;Perez-Tur, Jordi
通讯作者：
Perez-Tur, Jordi