As proteínas compõem a maioria das engrenagens, rodas e interruptores da intrincada maquinaria da célula. Seus conjuntos e interações dependem das proteínas envolvidas com a estrutura correta. Uma proteína é uma molécula e montagem complicadas sozinhas, juntando -se Aminoácidos juntos em um ribossomo De acordo com o plano fornecido por um RNA mensageiro Molécula, não garante que a proteína resultante termine dobrado na forma certa. Acompanhante Existem moléculas para orientar a dobragem de proteínas, mas uma das formas de estresse que uma célula pode sofrer é o acúmulo de proteínas desdobradas ou dobradas incorretamente. Muito disso e o comportamento celular muda para se tornar problemático, ou a célula morre.
As células respondem a essa forma de estresse com o que é conhecido como um Resposta de proteína desdobradaque pode se concentrar no retículo endoplasmático onde a maioria das proteínas é dobrada, aquelas codificadas no Genoma nuclearou pode se concentrar em Mitocôndrias. Como os descendentes de bactérias simbióticas antigas, as mitocôndrias têm seu próprio pequeno genoma e pode fabricar suas próprias proteínas independentemente do restante da célula. Assim, eles também podem sofrer estresse de proteína desdobrado e pode montar uma resposta contra ele.
Como os pesquisadores apontam na revisão de acesso aberto de hoje, as conseqüências geralmente benéficas da resposta de proteínas desdobradas mitocondriais não se limitam às mitocôndrias, mas têm efeitos importantes em outras partes da célula, outras células e até outros tecidos do corpo. Em parte isso ocorre porque a maioria dos genes anteriormente mitocondriais migrou para o núcleo celular sobre o tempo evolutivo, mas produzir benefícios distantes é geralmente uma característica das respostas ao estresse celular, como ilustrado pela resposta a restrição de caloriasAssim, choque térmicoe assim por diante.
A resposta proteica desdobrada mitocondrial: agindo perto e longe
A importância supremo de manter um pool de proteínas saudável é destacada pela fração significativa do proteoma Isso é dedicado à vigilância de proteínas entre as espécies. Um plexo extenso de acompanhantes e o proteolítico máquinas de degradação, coordenadas por vias de resposta ao estresse, coletivamente chamadas de Rede de Proteostasis (PN)salvaguardas proteostase. Notavelmente, a eficácia do PN diminui com a idade, levando ao acúmulo de proteínas mal dobradastóxico oligômerose agregados de proteínasculminando em Proteotoxicidade. Pós-mitótico células, como neurôniossão particularmente suscetíveis à agregação de proteínas e disfunção de PN. Esforços científicos intensivos têm se concentrado em diminuir o declínio da PN para mitigar os distúrbios neurológicos de início tardio.
Mitocôndrias são o resultado de endossimbiótico eventos entre ancestral Eucariótico células e vida livre Proteobactérias. Eles são centrais para o celular metabolismoproduzindo ATP by way of Fosforilação oxidativa (Oxphos) e estar envolvido em processos como o Ciclo TCA e o oxidação beta de ácidos graxosmas também são críticos para a produção de cofatores essenciais e metabólitos regulatórios. Disfunção mitocondrial é uma marca importante do envelhecimento e está associada à manifestação de um amplo espectro de patologias humanas que afetam os musculares, neuronais e imune sistemas. Mecanismos sofisticados de controle de qualidade e rotatividade de proteínas (ou seja, acompanhantes, proteasesdegradação associada à mitocondrial) Mantenha a integridade das proteínas em vários compartimentos mitocondriais, enquanto outros garantem que as mitocôndrias irreversivelmente danificadas ou supérfluas sejam removidas por Autofágico Degradação (ou seja mitofagia). A grande maioria (mais de 99%) das proteínas mitocondriais é codificada pelo Genoma nucleartraduzido por citosólico ribossomos e depois importados para as mitocôndrias. Portanto, qualquer alteração no standing mitocondrial deve ser comunicada ao núcleo, para que a rede mitocondrial possa se adaptar com sucesso às demandas fisiológicas em constante mudança e se recuperar funcionalmente do estresse.
Para garantir a função mitocondrial adequada sob o estresse incorreto, uma by way of de sinalização mitocondrial retrógrada conhecida como a Resposta de proteínas desdobradas mitocondriais (UPRMT) é ativado. O UPRMT garante que o estresse mitocondrial seja comunicado ao núcleo, onde expressão gênica Para várias proteases mitocondriais e acompanhantes, é induzida, formando um mecanismo de proteção para restaurar a proteostase mitocondrial e a função. É importante ressaltar que o UPRMT não apenas age dentro das células, mas também exibe um conservado célula-nonautônoma A ativação entre as espécies, onde o estresse mitocondrial em um tecido definido desencadeia uma resposta sistêmica que afeta os órgãos distantes. Aqui, resumimos a base molecular do UPRMT no invertebrado organismo modelo Caenorhabditis elegans e em mamíferos. Também descrevemos achados recentes sobre a ativação celular-nonautônoma do UPRMT em vermes, moscas e ratos, e como a ativação da UPRMT em tecidos específicos afeta o metabolismo e a longevidade organismos.
