Vzájemné působení tubulinových izotypů a proteinů asociovaných s mikrotubuly v regulaci procesů souvisejících s mikrotubuly

Abstract

Regulace mitochondriálního transportu je nezbytná pro udržení buněčné homeostázy. Transport mitochondrií k plus konci mikrotubulů je proháněn Kinesinem-1 (KIF5B) v kombinaci s adaptorovými proteiny TRAK1 a Miro, které spojují Kinesin s mitochondriemi. Mitochondriální přenos je vysoce regulovaný proces, který zahrnuje velké množství dalších proteinů a buněčných signalizačních mechanismů. V naší práci jsme pomocí in vitro rekonstituce mitochondriálního transportního komplexu popsali nový regulátor mitochondriálního transportu optineurin (OPTN). OPTN je receptorem mitofágie, který se také účastní dalších buněčných funkcí, jako je vezikulární transport, nebo intracelulární signalizace. Jeho role v mitochondriálním transportu však dosud nebyla popsána. V našich experimentech jsme pozorovali, že OPTN interaguje s mikrotubuly prostřednictvím svého C-konce. OPTN se váže na komplex KIF5B-TRAK1 a zvyšuje frekvenci migrace tohoto komplexu podél mikrotubulů, a dobu interakce komplexu KIF5B-TRAK1 s mikrotubuly, čímž zvyšuje účinnost transportu poháněného KIF5B. Zkrácení C-konce OPTN vedlo ke ztrátě funkce OPTN, snížení frekvence migrace a délky interakce komplexu KIF5B- TRAK1 s mikrotubuly. Předpokládáme, že tato ztráta funkce OPTN zkrácením C-konce je výsledkem ztráty interakce OPTN s mikrotubuly. Objasnili...