Sciencemag.cz
Doporučujeme
Adaptorový protein TRAK1 připojuje mitochondrie k mikrotubulům.
Mezinárodní tým vedený vědci z Biotechnologického ústavu Akademie věd ČR popisuje mechanismus transportu organel uvnitř buněk. Práce ukazuje, jak může v přeplněném buněčném prostředí efektivně fungovat transport na velké vzdálenosti. Nový objev publikoval minulý týden prestižní mezinárodní časopis Nature Communications.
Mitochondrie, organely, které produkují buněčnou energii, jsou v rámci buněk transportovány na místa, kde je tato energie potřeba. Transport mitochondrií je řízen molekulárními motory, které mitochondrie přepravují podél vnitrobuněčných cest, tvořených vlákny zvanými mikrotubuly. Při narušeném transportu mitochondrií dochází ke vzniku závažných patologií, například neurodegenerativních onemocnění. Mechanismy, na nichž je pohyb mitochondrií založen, nejsou zcela známy. Například není jasné, jak mohou mitochondrie postupovat podél mikrotubulů v prostředí přeplněném proteiny, které mikrotubuly blokují.
Mezinárodní tým vědců z Biotechnologického ústavu AV ČR (BTÚ AV ČR), se sídlem ve výzkumném centru BIOCEV, a z Technické univerzity v Drážďanech, zjistil, že adaptorový protein TRAK1 připojuje mitochondrie k mikrotubulům, a tím stabilizuje interakci mitochondrie s mikrotubuly. Díky této stabilizaci je přeprava mitochondrií na delší vzdálenosti mnohem spolehlivější, jelikož molekulární motory mají díky ní více času na nalezení schůdné cesty k proniknutí přeplněným prostředím obklopujícím mikrotubuly.
Verena Henrichs z BTÚ AV ČR, první autorka studie, vysvětluje tento mechanismus: „Zjistili jsme, že mitochondriální adaptorový protein TRAK1 váže molekulární motor kinesin na mikrotubuly. Tato vazba snižuje pravděpodobnost, že se kinesin oddělí od mikrotubulu, takže komplex kinesin-TRAK1 může urazit velké vzdálenosti. Tuto vazbu si lze představit jako lano při lezení na skále: pokud se horolezec (molekulární motor kinesin) přestane držet skály (mikrotubul), spadne a nemůže lézt dál. Naproti tomu, pokud je horolezec jištěn lanem (TRAK1), i když se skály dočasně pustí, může se skály znovu chytnout a pokračovat v cestě nahoru.“
Ze studie vyplývá, že TRAK1 podporuje transport vedený kinesinem v přeplněném buněčném prostředí, a usnadňuje tak transport mitochondrií na velké vzdálenosti.
Původní studie: V. Henrichs, L. Gryčová, C. Bařinka, Z. Nahácka, J. Neužil, S. Diez, J. Rohlena, M. Braun, M. a Z. Lánský. (2020). Mitochondriální adaptorový protein TRAK1 podporuje transport řízený kinesinem-1 v přeplněných prostředích. Nature Communications 11, 3123. https://doi.org/10.1038/s41467-020-16972-5
