Analysis of the role of mitochondrial morphology in autophagy

Il gene PARK2 codifica per un’E3-ubiquitin ligasi chiamata Parkin. Mutazioni con perdita di funzione in questo gene e’ causa di forme precoci del morbo di Parkinson, una malattia neurodegenerativa di etiologia sconosciuta. Il ruolo di Parkin nel mantenimento dei neuroni e’ ancora sconosciuto, tuttavia la sua funzione e’ stata legata alla regolazione della dinamica mitocondriale. Lavori recenti mostrano come Parkin sia selettivamente recrutato ai mitocondri non funzionali, dove media la loro eliminazione tramite autofagia. La traslocazione di Parkin e la mitofagia indotta da Parkin dipendono dalla Serin/Treonin chinasi PINK1 (PTEN-induced putative kinase 1), che e’ selettivamente stabilizzata sui mitocondri non funzionali, dove recruta Parkin. Tuttavia, rimane ancora sconosciuto che segnale cellulare o che modificazioni posttrascrizionali regolano direttamente la traslocazione di Parkin. Tramite microscopia confocale, abbiamo cisto come in MEFs trasfettate con mCherry-Parkin, Parkin abbia una localizzazione citosolica. Tuttavia, dopo trattamento con l’agente disacoppiante mitocondriale agent Carbonyl cyanide m-chlorophenyl hydrazine (CCCP), Parkin appare con punti che colocalizzano con i mitondri. Abbiamo visto che trattando le cellule con il chelatore di calcio BAPTA bloccava completamente la traslocazione di Parkin indotta da CCCP. Inoltre l’inibizione della Calcio-dipendente fosfatasi Calcineurina (CaN) bloccava il recrutamento di Parkin, mentre l’espressione della CaN costitutivamente attiva era in grado di indurre la traslocazione di Parkin per se, indipendentemente dalla presenza di PINK1. Abbiamo dimostrato, inoltre, come l’espressione della CaN costitutivamente attiva sia in grado di migliorare l’abilita’ di arrampicare delle Drosophile, in un modello di Parkinson dipendente d a mutazioni di PINK1.