PINK1/Parkin介导的线粒体自噬功能障碍在SCA3/MJD发病机制中的作用

PINK1/Parkin介导的线粒体自噬在清除、更新受损的线粒体方面具有重要作用。SCA3/MJD疾病蛋白ataxin-3具有去泛素化酶活性，可通过对parkin自身多聚泛素链的选择性编辑调控其稳定性，但ataxin-3,尤其是其突变后对PINK1/Parkin介导的线粒体自噬的作用尚不清楚。我们在预实验中发现，用CCCP使线粒体膜电位去极化后，ataxin-3可转移至线粒体外膜上。本课题拟进一步利用细胞和线粒体被荧光标记的SCA3/MJD转基因果蝇模型，通过RNA干扰、果蝇运动实时观测等方法，研究ataxin-3是否参与了对PINK1/Parkin介导的线粒体自噬的调控，明确PINK1/Parkin介导的线粒体自噬功能障碍在SCA3/MJD发病机制中的作用，并进一步探讨ataxin-3对parkin的选择性去泛素化与特定神经元损害的关系，为研究SCA3/MJD发病机制提供一种新的思路。

PINK1/Parkin介导的线粒体自噬在清除、更新受损的线粒体方面具有重要作用。SCA3/MJD疾病蛋白ataxin-3具有去泛素化酶活性，可通过对parkin自身多聚泛素链的选择性编辑调控其稳定性，但ataxin-3,尤其是其突变后对PINK1/Parkin介导的线粒体自噬的作用尚不清楚。本课题以体外人工培养细胞为模型，通过目标质粒转染、相关药物等干预、应用免疫荧光-激光共聚焦技术明确ataxin-3是否参与PINK1/parkin介导的线粒体自噬途径的降解。应用werstem blot技术研究野生型、polyQ扩展突变型ataxin-3对PINK1蛋白以及线粒体蛋白降解的影响。抑制自噬-溶酶体途径、蛋白酶体途径后，野生型以及polyQ扩展突变型ataxin-3对PINK1蛋白降解的影响。我们得出：PINK1蛋白与线粒体蛋白的代谢趋势基本一致。无论是野生型还是polyQ扩展突变型ataxin-3都可影响PINK1蛋白通过泛素-蛋白酶体通路以及自噬-溶酶体通路代谢。当自噬被抑制后，无论野生型还是polyQ扩展突变型ataxin-3组PINK1均可通过泛素-蛋白酶体通路代谢。当抑制泛素-蛋白酶体通路后，野生型ataxin-3组PINK1不能通过自噬-溶酶体通路代谢；polyQ扩展突变型ataxin-3组PINK1可通过自噬-溶酶体通路代谢，线粒体蛋白不能通过自噬-溶酶体通路代谢。线粒体方面，在降低线粒体膜电位时，线粒体蛋白自噬较为完全，而抑制泛素时，polyQ扩展突变型ataxin-3失去向自噬-溶酶体通路转化的能力，从而造成过度自噬或者不能自噬，这可能就是SCA3/MJD的发病机制的一个方面。