PINK1–Parkin मार्ग जीवित में दोनों माइटोफैगी और चयनात्मक श्वसन श्रृंखला के टर्नओवर को बढ़ावा देता है

क्षतिग्रस्त माइटोकॉंड्रिया का संचय उम्र बढ़ने और पार्किंसन रोग (PD) सहित कई सामान्य उम्र से संबंधित बीमारियों की रोगजनन में एक महत्वपूर्ण कारक के रूप में प्रस्तावित किया गया है। हाल ही में, PD से संबंधित प्रोटीन पार्किन और PINK1 के इन विट्रो अध्ययन में पाया गया है कि ये कारक क्षतिग्रस्त माइटोकॉंड्रिया के चयनात्मक ऑटोफैजिक अपघटन (माइटोफैगी) को बढ़ावा देने के लिए एक सामान्य मार्ग में कार्य करते हैं। हालाँकि, यह ज्ञात नहीं है कि पार्किन और PINK1 सामान्य शारीरिक स्थिति में माइटोफैगी को बढ़ावा देते हैं या नहीं। इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, हमने ड्रासोफिला में प्रोटिओमिक दृष्टिकोण का उपयोग किया ताकि पार्किन म्यूटेंट, PINK1 म्यूटेंट, और नियंत्रण मक्खियों में माइटोकॉंड्रियल प्रोटीन टर्नओवर की दरों की तुलना की जा सके। हमने पाया कि पार्किन नल म्यूटेंट में माइटोकॉंड्रियल प्रोटीन टर्नओवर की समग्र धीमी गति महत्वपूर्ण थी, जो ऑटोफैगी-अविहीन Atg7 म्यूटेंट में देखी गई धीमी गति के समान लेकिन कम गंभीर थी, जिससे यह समर्थन मिलता है कि पार्किन Atg7 से ऊपर कार्य करता है ताकि माइटोफैगी को बढ़ावा मिले। इसके विपरीत, कई माइटोकॉंड्रियल श्वसन श्रृंखला (RC) उपकणों का टर्नओवर पार्किन की तुलना में Atg7 म्यूटेंट में अधिक बिगड़ा हुआ था, और PINK1 म्यूटेंट में भी RC टर्नओवर का चयनात्मक बिगड़ना देखा गया। हमारे निष्कर्ष दर्शाते हैं कि PINK1-Parkin मार्ग जीवित में माइटोफैगी को बढ़ावा देता है और, अप्रत्याशित रूप से, माइटोकॉंड्रियल RC उपकणों के चयनात्मक टर्नओवर को भी बढ़ावा देता है। क्षतिग्रस्त RC प्रोटीनों का अपघटन करने में असफलता कई PD रोगियों में देखे गए RC कमी के लिए जिम्मेदार हो सकती है और PD रोगजनन में महत्वपूर्ण भूमिका निभा सकती है।