自噬是细胞用作回收系统的过程，用于运输和分解细胞器和其他胞质成分，这些成分被包裹在称为自噬体的膜中。当这涉及去除受损的线粒体时，它被称为线粒体自噬。

研究揭示了细胞分解和去除受损线粒体所需的特定蛋白质相互作用

在《EMBO杂志》最近发表的一篇文章中，由东京医科齿科大学(TMDU)研究人员领导的团队阐明了一种名为Tank结合激酶1(TBK1)的酶如何参与疾病相关线粒体自噬机制的分子细节。

尽管自噬被认为是一种更普遍的过程，旨在降解和清除各种细胞成分，但最近的数据表明，某些途径专门参与受损或不再需要的特定细胞器类型的自噬。研究人员对PINK1和Parkin分子介导的线粒体自噬产生了兴趣，因为它们是与帕金森病病理相关的蛋白质。

该研究的主要作者KojiYamano表示：“线粒体自噬相关的缺陷与帕金森病患者的神经变性直接相关。”“通常情况下，PINK1和Parkin共同作用，通过添加一串称为泛素的分子链来标记受损的线粒体，以便将其清除。该标记允许称为自噬适配器的蛋白质与线粒体结合，并引入自噬机制以促进自噬体发育。”

尽管已知TBK1参与PINK1/Parkin介导的线粒体自噬，但其激活的详细机制仍不清楚。利用各种分子生物学技术，研究小组发现，删除编码TBK1的基因可以阻止Parkin介导的线粒体自噬过程中称为optineurin(OPTN)的自噬接头的结合。此外，删除OPTN基因可以防止TBK1的自身磷酸化，而这对于TBK1的功能是必需的。

进一步的研究表明，OPTN和泛素之间以及OPTN和正在发育的自噬体之间的相互作用都是OPTN和TBK1在受损线粒体和自噬体前膜之间的接触位点聚集所必需的。如果没有这个接触位点，TBK1自磷酸化就不会发生。

研究人员还在实验室中生成了称为单体的分子，它可以特异性结合OPTN并抑制其物理相互作用。单体抗体阻止了OPTN在线粒体自噬接触位点的积累。这随后阻止了TBK1激活，从而阻止线粒体降解。这些实验进一步强调了OPTN-TBK1关系对于支持适当线粒体自噬的重要性。

Yamano解释说：“由于PINK1和Parkin是帕金森病分子基础的关键贡献者，因此了解与这些分子介导的线粒体自噬过程相关的机制细节非常重要。”

这项研究证明了OPTN和TBK1之间存在正相关和相互关系，这对于在受损线粒体上开始形成自噬体是必需的。这一具有影响力的发现可能会导致治疗帕金森病的新药的开发。