1 Dynamiczne mitochondriaAlicja Trębińska

2 Tak na ogół przedstawia się mitochondria…

3 …a mogą one wyglądać też tak…b Fig1 w komórkach eksprymowane GFP, które jest kierowane do mito; złożone skrawki z mikroskopu konfokalnego Fig2 fibroblasty african green monkey, immunofluorescencyjnie wyznakowany cytochrom c Rozgałęziona sieć mitochondrialna w komórce S.cerevisiae „Onion stage” – spermatydy D. melanogaster Westermann B. EMBO Rep. 2002 Hales KG et al. Cell 1997

4 … i tak a a - ludzkie płodowe fibroblasty b - komórki śródbłonka wołuc - mioblasty szczura b c

5 Mysie embrionalne fibroblastyMitochondria uwidocznione za pomocą EYFP 40-krotne przyspieszenie Chen H et al. J. Cell Biol 2003

6 Drożdże jako model utrata mtDNA Yaffe MP Nat Cell Biol. 1999

7 Białka istotne dla fuzji mt (S.cerevisiae)Westermann B. EMBO 2002

8 Model fuzji in vitro Meeusen S et al. Science. 2004

9 Fuzja OM i IM in vitro Etap pierwszy: fuzja błony zewnętrznejom-GFP m-dsRED m-BFP Etap pierwszy: fuzja błony zewnętrznej Etap drugi: fuzja błony wewnętrznej Meeusen S et al. Science. 2004

10 Model fuzji mitochondriów S. cerevisiaeFuzja OM - niezbędne GTP, gradient protonów oraz dimeryzacja białek Fzo1p Fuzja IM – niezbędne GTP, potencjał transbłonowy oraz przypuszczalnie interakcje białek Fzo1p i Mgm1p via Ugo1 Pfanner N et al. Science. 2004

11 Białka biorące udział w podziale mtDnm1p Mdv1p Fis1p Shaw JM, Nunnari J. Trends Cell Biol. 2002

12 Rola poszczególnych białekShaw JM, Nunnari J. Trends Cell Biol. 2002

13 Dwa modele podziału A – proponowany mechanizm analogiczny do działania dynamin w endocytozie B – mechanizm bardziej zgodny z danymi doświadczalnymi Legesse-Miller A, Massol RH, Kirchhausen T. Mol Biol Cell. 2003

14 Znaczenie fuzji i podziałów mtUdział w przekazywaniu mitochondriów oraz dziedziczeniu i rekombinacji mtDNA Istotne dla różnicowania się i prawidłowego funkcjonowania komórek Komplementacja mutacji mtDNA Udział w procesie apoptozy „Filamenty” mitochondrialne w fibroblaście (linia COS-7) Westermann B. EMBO Rep. 2002

15 Dziękuję za uwagę

16 Efekt delecji mitofuzyn u myszyNormalny fenotyp MFN1+/- i MFN2+/- MFN1-/- i MFN2-/- : śmierć w stadium embrionu, MFN2-/- : nieprawidłowe łożysko Zaburzenie fuzji, morfologii, funkcji oraz poruszania się mitochondriów WT MFN1-/- MFN2-/- Chen H et al. J. Cell Biol. 2003

17 Neuropatia Charcot-Marie-Tooth 2ALudzki MNF2 mutacje w CMT Mutacje w genie MFN2 występują u pacjentów z CMT2A Mutacje w domenie GTPazowej i Cc

18 OPA1 Ludzki ortolog Mgm1p S.cerevisiaeMutacje w OPA1 powodują DOA (dominant optic atrophy) Udział w utrzymywaniu prawidłowej struktury grzebieni mitochondrialnych, w procesie apoptozy, w fuzji mitochondriów Struktura grzebieni w normalnych mitochondriach Struktura grzebieni w komórkach z wyciszonym genem OPA1 Olichon A et al. J Biol Chem. 2003