Suppr超能文献

ALS 相关突变 SOD1 通过促进 Bcl-2 构象变化来损伤线粒体。

ALS-linked mutant SOD1 damages mitochondria by promoting conformational changes in Bcl-2.

机构信息

Frances and Joseph Weinberg Unit for ALS Research, Farber Institute for Neurosciences, Department of Neuroscience, Thomas Jefferson University, Philadelphia, PA 19107, USA.

出版信息

Hum Mol Genet. 2010 Aug 1;19(15):2974-86. doi: 10.1093/hmg/ddq202. Epub 2010 May 11.

Abstract

In mutant superoxide dismutase (SOD1)-linked amyotrophic lateral sclerosis (ALS), accumulation of misfolded mutant SOD1 in spinal cord mitochondria is thought to cause mitochondrial dysfunction. Whether mutant SOD1 is toxic per se or whether it damages the mitochondria through interactions with other mitochondrial proteins is not known. We previously identified Bcl-2 as an interacting partner of mutant SOD1 specifically in spinal cord, but not in liver, mitochondria of SOD1 mice and patients. We now show that mutant SOD1 toxicity relies on this interaction. Mutant SOD1 induces mitochondrial morphological changes and compromises mitochondrial membrane integrity leading to release of Cytochrome C only in the presence of Bcl-2. In cells, mouse and human spinal cord with SOD1 mutations, the binding to mutant SOD1 triggers a conformational change in Bcl-2 that results in the uncovering of its toxic BH3 domain and conversion of Bcl-2 into a toxic protein. Bcl-2 carrying a mutagenized, non-toxic BH3 domain fails to support mutant SOD1 mitochondrial toxicity. The identification of Bcl-2 as a specific target and active partner in mutant SOD1 mitochondrial toxicity suggests new therapeutic strategies to inhibit the formation of the toxic mutant SOD1/Bcl-2 complex and to prevent mitochondrial damage in ALS.

摘要

在与突变超氧化物歧化酶(SOD1)相关的肌萎缩侧索硬化症(ALS)中,突变型 SOD1 在脊髓线粒体中的错误折叠积累被认为会导致线粒体功能障碍。目前尚不清楚突变型 SOD1 是否本身具有毒性,或者它是否通过与其他线粒体蛋白相互作用而损害线粒体。我们之前已经鉴定出 Bcl-2 是突变型 SOD1 的特定相互作用伙伴,仅在 SOD1 小鼠和患者的脊髓线粒体中而不在肝脏线粒体中。我们现在表明,突变型 SOD1 的毒性依赖于这种相互作用。突变型 SOD1 诱导线粒体形态变化,并损害线粒体膜完整性,仅在存在 Bcl-2 的情况下才导致细胞色素 C 的释放。在细胞中,具有 SOD1 突变的小鼠和人类脊髓,与突变型 SOD1 的结合会触发 Bcl-2 的构象变化,导致其毒性 BH3 结构域暴露,并将 Bcl-2 转化为毒性蛋白。携带突变、无毒 BH3 结构域的 Bcl-2 不能支持突变型 SOD1 的线粒体毒性。Bcl-2 被鉴定为突变型 SOD1 线粒体毒性的特定靶标和活性伴侣,这表明了新的治疗策略,以抑制毒性突变型 SOD1/Bcl-2 复合物的形成并防止 ALS 中的线粒体损伤。

https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/c3c7/2901139/15cb7f408786/ddq20201.jpg

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