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Les déterminants moléculaires du transport des mitochondries

Les mitochondries, connues comme la centrale électrique de la cellule, produisent l'énergie nécessaire à la plupart des fonctions cellulaires. Dès lors, définir le mécanisme derrière le trafic des mitochondries aidera à comprendre les maladies liées aux mitochondries.
Les déterminants moléculaires du transport des mitochondries
Le trafic des mitochondries au sein de la cellule est régulé pour la fourniture spatio-temporelle de l'ATP pour alimenter la fonction cellulaire. Cela se déroule à l'aide de protéines motrices et d'adaptateurs disponibles sur la membrane mitochondriale externe. Dans les métazoaires, la membrane mitochondriale externe GTPase Miro forme des complexes avec des protéines de dynéine et de kinésine des microtubules et leurs adaptateurs TRAK pour réglementer la distribution mitochondriale. De même, chez les eucaryotes inférieurs, Miro est important pour l'héritage et la viabilité adéquats des mitochondries.

Même si les interactions biochimiques des protéines de Miro avec d'autres molécules de trafic et les machines des mitochondries sont bien caractérisées, l'on ne sait que peu de choses de la répartition des protéines de Miro et leurs interactions avec les autres complexes de mitochondries clés. Pour répondre à cette question, le projet MITOTRAFFICBYMIRO (Differential role of atypical Rho GTPases Miro-1 and Miro-2 for controlling mitochondrial dynamics and transport), financé par l'UE, a étudié l'interaction des protéines de Miro avec d'autres organelles clés et a déterminé les mécanismes moléculaires concernés par la régulation de la distribution des mitochondries.

Les chercheurs ont identifié de nouveaux partenaires interagissant avec Miro, y compris des composants du système d'organisation de la membrane interne des mitochondries. Ils ont également découvert que la protéine de Miro endogène peut exister comme dimère. À l'aide de la microscopie stochastique à reconstruction optique et la microscopie à illumination structurée, ils ont observé que les hétérodimères et les homodimères de Miro formaient des nanoclusters sur la membrane mitochondriale externe.

L'interaction physique entre les mitochondries et le réticulum endoplasmique (RE) a été véhiculée par les protéines de Miro. En particulier, les nanoclusters de Miro s'alignaient avec les tubules RE et leur perte entraînait une perte de contact et un transfert de calcium entre les deux organelles. En outre, les protéines de Miro interagissaient avec la protéine DISC1 associée à la schizophrénie et touchaient la surface de contact de la mitochondrie RE, soulignant son rôle dans la communication entre les deux organelles.

Ensemble, l'étude MITOTRAFFICBYMIRO a dévoilé l'organisation nanométrique des protéines de Miro dans les mitochondries et donné un aperçu mécaniste de leur rôle dans la fonction mitochondriale. Il est à noter que les résultats font progresser notre compréhension de la manière dont le trafic des mitochondries contrôle différentes fonctions cellulaires et comment cette interruption peut conduire à la maladie.

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Thèmes

Life Sciences

Mots-clés

Mitochondries, Miro, MITOTRAFFICBYMIRO, réticulum endoplasmique, DISC1