マイトファジーの分子機構と生理機能

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Molecular mechanisms and physiological functions of mitophagy

M Onishi, K Yamano, M Sato, N Matsuda… - The EMBO …, 2021 - embopress.org

… Defects in mitophagy are associated with various pathological conditions such as … of
mitophagy, and its physiological implications, and discuss how multiple mitophagy pathways …

Molecular mechanisms and physiological functions of mitophagy
Abstract
Degradation of mitochondria via a selective form of autophagy, named mitophagy, is a fundamental mechanism conserved from yeast to humans that regulates mitochondrial quality and quantity control. Mitophagy is promoted via specific mitochondrial outer membrane receptors, or ubiquitin molecules conjugated to proteins on the mitochondrial surface leading to the formation of autophagosomes surrounding mitochondria. Mitophagy-mediated elimination of mitochondria plays an important role in many processes including early embryonic development, cell differentiation, inflammation, and apoptosis. Recent advances in analyzing mitophagy in vivo also reveal high rates of steady-state mitochondrial turnover in diverse cell types, highlighting the intracellular housekeeping role of mitophagy. Defects in mitophagy are associated with various pathological conditions such as neurodegeneration, heart failure, cancer, and aging, further underscoring the biological relevance. Here, we review our current molecular understanding of mitophagy, and its physiological implications, and discuss how multiple mitophagy pathways coordinately modulate mitochondrial fitness and populations.

• マイトファジーの分子機構と生理機能
  概要
  ミトファジーと呼ばれるオートファジーの選択的な形態によるミトコンドリアの分解は、ミトコンドリアの質と量の制御を調節する、酵母からヒトまで保存されている基本的なメカニズムです。 ミトファジーは、特定のミトコンドリア外膜受容体、またはミトコンドリアを囲むオートファゴソームの形成につながるミトコンドリア表面のタンパク質に結合したユビキチン分子を介して促進されます。 Mitophagy を介したミトコンドリアの除去は、初期胚発生、細胞分化、炎症、アポトーシスなどの多くのプロセスで重要な役割を果たします。 in vivo での mitophagy の分析における最近の進歩は、多様な細胞型における定常状態のミトコンドリア代謝回転率が高いことも明らかにしており、mitophagy の細胞内ハウスキーピングの役割を強調しています。 マイトファジーの欠陥は、神経変性、心不全、癌、老化などのさまざまな病的状態に関連しており、生物学的関連性をさらに強調しています。 ここでは、マイトファジーの現在の分子的理解とその生理学的意味を確認し、複数のマイトファジー経路がミトコンドリアのフィットネスと人口をどのように調整するかについて説明します。

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