Elucidation of the role and interaction of presenilin 1 and 2 in myocardial mitophagy

阐明早老素 1 和 2 在心肌线粒体自噬中的作用和相互作用

• 批准号: 21KK0298
• 负责人: 齋藤 恒徳
• 金额: $ 9.82万
• 依托单位: Nippon Medical School
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (A))
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022 至 2024
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21KK0298/
• 关键词: オートファジー; マイトファジー; プレセニリン2; ミトコンドリア; パーキン; PINK1; PARL; 心筋細胞; 拡張型心筋症

申請者はこれまでにプレセニリン2（PS2）はマイトファジー活性化によりミトコンドリアの恒常性を維持していることを明らかにした。PS2の機能解析の過程で、構造の類似したプレセニリン1（PS1）と相補的に働くことでマイトファジーを制御していると考えられたため、その相互作用の解明を目的として研究計画を立案した。(1) ミトコンドリア膜電位測定およびミトコンドリア内膜電位を反映する膜蛋白Opa1の同位体を調べ、siPS2-H9c2は膜電位非依存的にマイトファジーを阻害していると考えられた。(2) 電子顕微鏡を用い、siPS2-H9c2およびsiPS1-H9c2の超微形態を観察した結果、siPS2-H9c2ではミトコンドリア断片化が示唆された。そこでミトコンドリアDNAに関連する転写因子TFAMおよびnrf1, nrf2のmRNA発現を測定したが、否定的であった。(3) 健常ミトコンドリアでは外膜でPINK1が切断される。siPS2-H9c2ではPINK1切断が抑制されていた。通常のマイトファジー反応では膜電位低下時にPINK1は切断されず、その結果ユビキチンのリン酸化が起きる。一方で、siPS2-H9c2ではPINK1切断が抑制されるのにユビキチンはリン酸化されない。申請者はこの差異について、ミトコンドリアにおけるPINK1切断に関与する因子が重要であると考えた。PINK1はミトコンドリア外膜のTOMM40受容体と内膜のTIMM23受容体に取り込まれ内膜蛋白PARLにより切断を受ける。PARLはPS2と共局在することが報告されているが詳細は不明である。申請者はsiPS2-H9c2およびsiPS1-H9c2におけるPARLのmRNA発現を調べた結果、siPS2-H9c2は他2者より有意に亢進しており、PARLが重要な役割を担っていると考えられた。

The applicant shall submit a report to the Board of Directors (PS2) for approval. PS2's functional analysis process, structure and complementary research plan (1)The membrane potential is determined by the isoform modulation of membrane protein Opa1 and the membrane potential independent inhibition of siPS2-H9c2. (2)The electron microscope was used to observe the ultra-morphology of siPS2-H9c2 and siPS1-H9c2, and the micro-fragmentation of siPS2-H9c2 was observed. The mRNA expression of TFAM and nrf1, nrf2 was determined by the expression of TFAM and nrf2 mRNA. (3)The outer membrane is PINK1. siPS2-H9c2 is blocked by PINK1. Usually, when the membrane potential is low, PINK1 is turned off, and the result is turned off. One side, siPS2-H9c2, PINK1 cut off, inhibit, inhibit The applicant has a difference between PINK1 and PINK1. PINK1 is the receptor for TOMM40 in the outer membrane and TIMM23 in the inner membrane. PARL is not clear on the details of the report. The applicant is siPS2-H9c2 and siPS1-H9c2, and the mRNA expression of PARL is regulated. The siPS2-H9c2 is intentionally enhanced. PARL is important.

项目成果

Presenilin-2 regulates mitophagy via promoting SirT1-PGC1α-PINK1 pathway and intracellular translocation of Parkin to mitochondria.

Presenilin-2 通过促进 SirT1-PGC1α-PINK1 通路和 Parkin 细胞内易位至线粒体来调节线粒体自噬。

• 发表时间: 2023
• 作者: Saito T;Gottlieb RA;Kodani E.
• 通讯作者: Kodani E.

Electron microscopy shows a role of presenilin-2 in mitochondria-selective autophagy.

电子显微镜显示 presenilin-2 在线粒体选择性自噬中的作用。

• 发表时间: 2023
• 作者: Watanabe M;Saito T;Kodani E.
• 通讯作者: Kodani E.