Митохондрии, изолированные из кардиальных клеток телят готовили для срезов и рассматривали с помощью JEOL1230 трансмиссионного электронного микроскопа. Рис. показывает пузырек, произошедший из интактной митохондрии. Величина полоски 20 nm. Image courtesy of H. McBride, University of Ottawa Heart Institute, Canada.

Выявлен неожиданный маршрут внутриклеточного транспорта между митохондриями и пероксисомами Heidi McBride с сотр. Они описали и охарактеризовали mitochondria-derived vesicles (MDVs), которые могут включать избирательно груз и сливаться с пероксисомами специфическим для груза образом.

Авт. были заинтересованы в идентификации белков, которые регулируют морфологию митохондрий. Т.к. их морфология может регулироваться с помощью ubiquitylation и sumoylation, то они использовали биоинформационный скрининг для поиска кандидатов на роль ubiquitin или small ubiquitin-like modifier (SUMO) E3 лигаз, которые содержат законсервированные RING домены и закреплены на митохондриях.

Этот подход ведет к идентификации новой для наружной мембраны mitochondria-anchored protein ligase (MAPL), которая содержит домен RING. McBride с коллегами показали, что избыточная экспрессия MAPL ведет к фрагментации митохондрий, это согласуется с ролью MAPL по контролю морфологии митохондрий. Эта фрагментация зависит от RING домена MAPL и присутствия обеспечивающей деление митохондрий GTPase dynamin-related protein-1 (DRP1).

Интересно, что когда авт. изучали клетки, экспрессирующие доминантно-негативную мутацию DRP1 и или дикого типа MAPL или MAPL, лишенную домена RING, то они наблюдали пул очень униформных, 70-100-nm-диаметром везикулярных структур внутри во всем остальном высоко взаимосвязанного митохондриального ретикулема. Эти структуры напоминали внутриклеточные транспортные пузырьки и действительно они содержали или MAPL или др. маркер митохондриальной мембраны 20kDa субъединицу (TOM20), указывая, что они избирательно включают свой груз.

Используя time-lapse конфокальную микроскопию и флюоресцентно меченные MAPL, авт. наблюдали образование этих пузырьков в реальном времени. В дополнение к ожидаемой общей фрагментации митохондрий они наблюдали редкие уникальные события деления, которые использовали латеральные скопления MAPL вдоль тубулярных митохондрий, сопровождаемые отшнуровкой обогащенной области, чтобы сформировать сферический митохондриальный фрагмент или MDV. Эти события были отличны от ранее описанных событий делений митохондрий, которые использовали перетяжки целой органеллы.

Чтобы определит судьбу MDVs, авт. тестировали некоторые клеточные маркеры и установили, что MAPL-позитивные пузырьки ко-локализуются с пероксисомами, тогда как TOM20-позитивные пузырьки, нет. Далее, используя time-lapse наблюдение, они непосредственно наблюдали слияние MAPL-позитивных MDV с пероксисомой. Очевидно, что груз является первичным детерминантом судьбы MDV.

Итак, работа McBride и др. идентифицировала MAPL - новый белок наружной митохондриальной мембраны, который участвуют в регуляции DRP1-обусловленного деления митохондрий зависимым от RING-домена образом. Их работа также предоставила первые доказательства, что митохондриальный груз (включая MAPL) может быть отсортирован в очень униформные MDVs, которые формируются независимо от DRP1. Более того, тот факт, что MAPL-позитивные MDVs сливаются с пероксисомами указывает на "...a direct link between two organelles that are known to operate in a highly coordinated manner". Следующей задачей является определение реальной функции этого транспортного события.