Proteazy zależne od ATP w kontroli jakości proteomu mitochondrialnego

Abstrakt

Fundamentalna rola mitochondriów w procesach wytwarzania energii oraz integracji wielu istotnych szlaków metabolicznych i sygnałowych sprawia, że są one kluczowe dla funkcjonowania komórki. Optymalne działanie mitochondriów zależy od jakościowego i ilościowego składu białkowego tego organellum â proteomu. Aby utrzymać odpowiednią homeostazę proteomu, w mitochondriach wykształcił się system kontroli jakości i ilości białek, który obejmuje mechanizmy działające na poziomach: molekularnym, organellarnym i komórkowym. Kluczowym elementem tego systemu jest grupa proteaz zależnych od ATP. W jej skład wchodzą enzymy macierzy mitochondrialnej â Lon/PIM1 i ClpXP oraz zlokalizowane w błonie wewnętrznej proteazy AAA. Degradują one niesfałdowane, uszkodzone i niezasocjowane białka. Enzymy te zaangażowane są również w złożone mechanizmy regulacyjne determinujące m.in. translację mitochondrialną, procesy fuzji oraz odpowiedź na stres. Brak zależnych od ATP proteaz prowadzi do dysfunkcji mitochondriów i rozwoju wielu poważnych chorób u ludzi. Niniejsza praca podsumowuje obecny stan wiedzy dotyczący zależnych od ATP proteolitycznych systemów kontroli jakości w mitochondriach różnych organizmów.