网易首页 > 网易号 > 正文 申请入驻

Cell Rep丨卢广/方飞团队揭示STUB1-VCP/p97轴调控全长PINK1 降解与线粒体自噬的新机制

0
分享至


线粒体自噬是细胞清除受损线粒体、维持能量代谢稳态的关键过程,其功能异常与阿尔茨海默病、帕金森病等神经退行性疾病密切相关。PINK1-Parkin通路是目前研究最为深入的线粒体自噬途径,其中PINK1作为线粒体损伤的感应蛋白,其蛋白水平的动态平衡直接影响自噬效率。生理状态下,健康线粒体上的PINK1经PARL蛋白酶切割后通过N端规则途径降解;但在线粒体损伤后,全长PINK1稳定积累,触发PINK1-Parkin介导的线粒体自噬通路【1】。然而,线粒体损伤状态下全长 PINK1 的蛋白稳定性调控机制,迄今仍未阐明。

近日,中山大学卢广副教授团队与挪威奥斯陆大学方飞教授团队(第一作者为中山大学博士研究生林锦怡、硕士研究生黄泽波、吴勇博士及奥斯陆大学张诗琦博士)在Cell Reports发表题为STUB1-VCP/p97 complex regulates mitophagy via fine-tuning of PINK1 levels的文章。该研究揭示了不依赖PARL切割的全长PINK1降解新通路,阐明了全长PINK1蛋白水平精准调控的关键意义及其与阿尔茨海默病的紧密关联,为解析该病致病机理、开发潜在治疗策略提供了全新视角


研究首先发现,在线粒体损伤的晚期阶段,全长PINK1主要通过泛素-蛋白酶体系统降解,且该过程不依赖PARL蛋白酶的切割。通过SILAC定量蛋白质组学筛选,研究者鉴定出泛素E3连接酶STUB1与AAA+ ATP酶VCP/p97共同构成的调控轴是这一降解通路的核心。在线粒体损伤过程,STUB1被招募至受损线粒体后,通过其TRP结构域结合全长PINK1,并催化其发生K48连接的多聚泛素化;随后VCP/p97通过D1结构域识别泛素化底物,利用ATP水解提供的能量将PINK1从线粒体外膜上提取出来,并递送至蛋白酶体降解。STUB1-VCP调控轴维持PINK1在适宜的水平以确保线粒体自噬的进行。此前,VCP复合物主要被认为通过介导TOMM20、MFN1/2等线粒体外膜蛋白的降解促进线粒体自噬【2,3】。本研究进一步丰富了 VCP/p97 在线粒体自噬中的功能,明确其还可通过调控全长 PINK1 的降解,参与线粒体自噬的核心进程。

既往研究报道,PINK1过度激活会抑制自噬受体OPTN和NDP52向线粒体的招募,从而阻碍线粒体自噬,这些研究主要基于PINK1底物泛素化与自噬受体相互作用的视角。本研究发现,当STUB1-VCP轴功能受阻时,全长PINK1异常持续积累,导致下游Parkin蛋白被过度激活。过度活化的Parkin会促发自身泛素化进而被蛋白酶体快速降解【4】,造成Parkin过早耗竭。这一连锁反应使得受损线粒体表面无法被有效泛素化标记,导致自噬受体OPTN和NDP52招募缺陷,最终阻碍损伤线粒体的识别与清除。本研究揭示了PINK1过度激活对线粒体自噬的抑制作用,表明PINK1的水平与活性必须被精确维持在特定范围。

本研究进一步在多个实验体系中验证了 STUB1-VCP/p97 调控轴的生理与病理功能。在细胞层面,缺失STUB1或VCP引发线粒体形态异常、嵴结构破坏以及能量代谢受损。对阿尔茨海默病患者海马组织的分析显示,STUB1、VCP与Parkin的蛋白含量均较健康对照组明显下降。在秀丽隐杆线虫中,该调控轴的缺陷不仅削弱线虫神经元中的线粒体自噬水平,还导致线虫出现明显的联想学习与记忆能力障碍。


综上所述,该研究揭示了线粒体损伤过程中全长 PINK1 不依赖 PARL 切割的降解新通路,阐明了 STUB1-VCP 轴精细调控 PINK1 稳态、进而保障 Parkin E3 泛素连接酶功能正常执行、维持线粒体泛素化信号有序生成的分子机制,进一步完善了 PINK1-Parkin 通路的调控网络,为阿尔茨海默病等神经退行性疾病的发病机制解析与潜在治疗靶点开发提供了重要理论依据。

原文链接:https://doi.org/10.1016/j.celrep.2026.117183

制版人:十一

参考文献

1.Nguyen TN, Padman BS, Lazarou M. Deciphering the Molecular Signals of PINK1/Parkin Mitophagy.Trends Cell Biol.2016 Oct;26(10):733-744.

2.Tanaka A, Cleland MM, Xu S, et al. Proteasome and p97 mediate mitophagy and degradation of mitofusins induced by Parkin.J Cell Biol.2010 Dec 27;191(7):1367-80.

3.Lu G, Tan HWS, Schmauck-Medina T, et al. WIPI2 positively regulates mitophagy by promoting mitochondrial recruitment of VCP.Autophagy.2022 Dec;18(12):2865-2879.

4.Chaugule VK, Burchell L, Barber KR, et al. Autoregulation of Parkin activity through its ubiquitin-like domain.EMBO J.2011 Jun 21;30(14):2853-67.

BioArt

Med

Plants

人才招聘

学术合作组织

(*排名不分先后)


转载须知

【非原创文章】本文著作权归文章作者所有,欢迎个人转发分享,未经作者的允许禁止转载,作者拥有所有法定权利,违者必究。

特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。

Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.

相关推荐
热点推荐
1989年,开国大将罗瑞卿的公子,在巴黎航展期间离奇失踪

1989年,开国大将罗瑞卿的公子,在巴黎航展期间离奇失踪

鉴史录
2026-04-14 21:50:59
换她的头像就能“存款九位数”?我先信为敬

换她的头像就能“存款九位数”?我先信为敬

新周刊
2026-04-14 09:01:26
马奎尔在2026斯诺克世锦赛资格赛期间情绪失控,因沮丧而猛捶球桌

马奎尔在2026斯诺克世锦赛资格赛期间情绪失控,因沮丧而猛捶球桌

林子说事
2026-04-15 10:29:34
被吹爆的百亿 “关节神药”,作用接近安慰剂?

被吹爆的百亿 “关节神药”,作用接近安慰剂?

健识局
2026-04-11 22:28:58
担心的事还是发生,跑丢编制的女护士张水华,又回到了她的怪圈

担心的事还是发生,跑丢编制的女护士张水华,又回到了她的怪圈

荒野老五
2026-04-14 23:38:14
许家印最后防线崩塌!高院下死命令:20日不交钱就彻底禁言!

许家印最后防线崩塌!高院下死命令:20日不交钱就彻底禁言!

历史伟人录
2026-03-30 18:00:12
越南高铁终于动工!中国方案被弃用,河内留心眼:不接入中方铁路

越南高铁终于动工!中国方案被弃用,河内留心眼:不接入中方铁路

草莓信箱
2026-04-15 00:01:03
陈龙灿:介绍张本宇日本打球,没想到他回来了,对方却改了国籍

陈龙灿:介绍张本宇日本打球,没想到他回来了,对方却改了国籍

以茶带书
2026-04-14 14:10:58
曾志伟深圳办73岁生日派对,逾百艺人到场,与谭咏麟合唱当场泪崩

曾志伟深圳办73岁生日派对,逾百艺人到场,与谭咏麟合唱当场泪崩

笑谈历史阿晡
2026-04-15 09:57:16
震惊!大同悬空寺在公路旁砌墙“不让免费看”,当地网友发帖反驳

震惊!大同悬空寺在公路旁砌墙“不让免费看”,当地网友发帖反驳

火山詩话
2026-04-14 06:27:39
多家银行披露“最高薪5人”:中行一员工年薪超1800万元,在境外子公司任职

多家银行披露“最高薪5人”:中行一员工年薪超1800万元,在境外子公司任职

红星新闻
2026-04-14 19:39:39
斯普利特下课?开拓者老板只愿给主帅100万年薪:市场价四分之一

斯普利特下课?开拓者老板只愿给主帅100万年薪:市场价四分之一

罗说NBA
2026-04-15 09:33:55
日本派兵开始搞大事,人民日报向全球通告日本罪行,北约30国站台

日本派兵开始搞大事,人民日报向全球通告日本罪行,北约30国站台

傲傲讲历史
2026-04-13 23:21:05
安达曼海发生船只倾覆事故约250人失踪

安达曼海发生船只倾覆事故约250人失踪

财联社
2026-04-14 23:20:07
德国大蟑螂,已经学会杀人了

德国大蟑螂,已经学会杀人了

非凡油条
2026-04-14 16:14:33
6天后油价大降,92汽油涨超1.8元/升后180°反转,下次4月21日调价

6天后油价大降,92汽油涨超1.8元/升后180°反转,下次4月21日调价

猪友巴巴
2026-04-15 09:25:19
伊朗战事对我国进出口有何影响?海关总署回应

伊朗战事对我国进出口有何影响?海关总署回应

新京报
2026-04-14 11:08:11
曾志伟寿宴,叶子楣抢尽风头,邱淑贞颜值崩塌,和温碧霞像两代人

曾志伟寿宴,叶子楣抢尽风头,邱淑贞颜值崩塌,和温碧霞像两代人

有范又有料
2026-04-14 15:43:41
1960年李仙洲被特赦后,问周总理:我有个心结,这13年都没弄明白

1960年李仙洲被特赦后,问周总理:我有个心结,这13年都没弄明白

鹤羽说个事
2026-04-14 22:25:22
CBA最新消息!杜锋确认离队,焦泊乔回归,广东男篮天亮了?

CBA最新消息!杜锋确认离队,焦泊乔回归,广东男篮天亮了?

绯雨儿
2026-04-15 10:25:40
2026-04-15 12:51:00
BioArtMED
BioArtMED
BioArt旗下科普媒体
4712文章数 2468关注度
往期回顾 全部

科技要闻

手机无死角上网?亚马逊砸百亿硬刚马斯克

头条要闻

许家印总债务3500亿港元 前妻为10亿港元资产起诉儿子

头条要闻

许家印总债务3500亿港元 前妻为10亿港元资产起诉儿子

体育要闻

三球准绝杀戴大金链:轰30+10自我救赎

娱乐要闻

曾志伟办73岁生日派对,逾百艺人到场

财经要闻

特朗普称美国对伊朗的战争已经结束

汽车要闻

海豹08内饰首秀 大满配“海王”旗舰

态度原创

艺术
教育
手机
家居
公开课

艺术要闻

这山水,荡涤胸中尘埃

教育要闻

静享时光!武生院的这6个角落,让你与自己静静相处…

手机要闻

消息称苹果自担DRAM内存成本压力,iPhone 18 Pro/Max不涨价

家居要闻

简而不减 暖居之道

公开课

李玫瑾:为什么性格比能力更重要?

无障碍浏览 进入关怀版