المعالجة البروتينية لـ OPA1 تربط خلل الميتوكوندريا بالتغيرات في شكل الميتوكوندريا

ترتبط العديد من الاضطرابات العضلية والعصبية بفشل الميتوكوندريا وغالبًا ما تكون مصحوبة بتغيرات في شكل الميتوكوندريا. ترتبط الطفرات في الجين المشفر لـ OPA1، وهو بروتين مطلوب لالتحام الميتوكوندريا، بالضمور البصري السائد وراثياً من النوع الأول. هنا نعرض أن تفتت الميتوكوندريا يرتبط بمعالجة الأشكال الكبرى من OPA1 في خلايا سيبرائد من مريض يعاني من صرع الميكلونوس ومتلازمة الألياف الحمراء المتقطعة وفي الفيبروبلاستات الجنينية للفأر التي تحمل بلمرة الحمض النووي الميتوكوندري الأخطاء. علاوة على ذلك، تم ملاحظة OPA1 المعالج في نسيج القلب المأخوذ من الفئران المعطلة لـ TFAM والمعرضة للاعتلال القلبي الميتوكوندري وفي العضلات الهيكيلية من مرضى يعانون من اعتلالات الميتوكوندريا مثل اعتلال العضلات المرتبطة بالدماغ، الحموضة اللبنية، والحلقات الشبيهة بالسكتة الدماغية. يؤدي التبدد في جهد غشاء الميتوكوندريا إلى سرعة تحفيز المعالجة البروتينية لـ OPA1 وتشتت الميتوكوندريا المصاحب. كانت استعادة الالتحام الميتوكوندري تعتمد على تخليق البروتين وكانت مصحوبة بإعادة تخليق الأشكال الكبرى من OPA1. تم منع تفتت الميتوكوندريا عن طريق الإفراط في التعبير عن OPA1. معًا، تشير بياناتنا إلى أن المعالجة البروتينية لـ OPA1 تلعب دورًا رئيسيًا في تحفيز تفتت الميتوكوندريا التي تعاني من نقص الطاقة. نقدم الفرضية أن هذا المسار ينظم شكل الميتوكوندريا ويعمل كنظام استجابة مبكر لمنع التحام الميتوكوندريا المعطلة بشبكة الميتوكوندريا الوظيفية.