Мітасома

З Вікіпедыі, свабоднай энцыклапедыі

Мітасома (раней у літаратуры называлася крыптонам)[1] — гэта мітахондрыяпадобная арганела[2], якая сустракаецца ў розных паразітычных аднацэлявых эўкарыёт, такіх як члены супергрупы Excavata. Мітасома ўпершыню была адкрытая ў 1999 годзе ў Entamoeba histolytica, кішэчнага паразіта чалавека[3][4], таксама мітасомы былі ідэнтыфікаваныя ў некалькіх відах Microsporidia[5][6] і ў Giardia intestinalis.[7]

Мітасома была выяўлена толькі ў анаэробных або мікрааэрафільных эўкарыётаў, якія не маюць цалкам развітых мітахондрый і, такім чынам, не маюць магчымасці атрымліваць энергію ад мітахандрыяльнага акісляльнага фасфаралявання.[2] Функцыі мітасом, хаця і разнастайныя, яшчэ недастаткова ахарактарызаваны[2], але яны могуць быць звязаны з сульфатным метабалізмам і біясінтэзам фасфаліпідаў і кластараў Fe-S.[2][6][8][9] Мітасомы, як і іншыя мітахондрыяпадобныя арганелы, верагодна, узніклі з мітахондрый[3][10] мяркуючы па падабенству структуры, функцый і біяхімічных сігнальных шляхоў[3][4][5][6][10] і, магчыма, эвалюцыянавалі канвергентна ў розных лініях эўкарыёт.[2][9]

Будова і функцыі[правіць | правіць зыходнік]

Мітасомы — акружаныя мембранай арганелы, вельмі падобныя на мітахондрыі па структуры, хоць функцыянальнае перакрыцце абмежавана.[2][3] У адрозненне ад мітахондрый, мітасомы не маюць у сваім складзе генаў — замест гэтага гены мітасамальных кампанентаў знаходзяцца ў ядзерным геноме.[3] Раннія даследаванні меркавалі наяўнасць ДНК у гэтай арганеле[11], але наступныя работы паказалі, што гэта не так.[12] Многія бялкі ў мітасомах (напрыклад, у Giardia intestinalis) маюць дрэнна вырашаныя або недаследаваныя функцыі, якія, верагодна, звязаны з метабалізмам і транспартам бялкоў.[13] У адрозненне ад мітахондрый, у мітасом адсутнічаюць электрон-транспартныя ланцугі, таргетныя N-канцавыя паслядоўнасці і здольнасць злівацца адна з адной.[9]

Сучасныя даныя паказваюць, што мітасомы, верагодна, выконваюць пэўную ролю ў зборцы кластараў Fe-S, паколькі ў іх не знайшлі бялкоў, якія ўдзельнічаюць у іншых асноўных мітахандрыяльных функцыях (аэробнае дыханне праз акісляльнае фасфараляванне, біясінтэз гема), у той час як прысутнічаюць бялкі, неабходныя для біясінтэзу кластараў Fe-S (напрыклад, фратаксін, цыстэіндэсульфураза, Isu1 і мітахандрыяльны Hsp70).[2][6][9] Акрамя таго, на аснове геномнага і транскрыптамічнага аналізу было выяўлена, што мадыфікаваныя мітасомы ва ўнутрыцэлявых паразітычных пратыстах Paramikrocytos canceri могуць сінтэзаваць фасфаліпіды і падтрымліваць глікалітычную выпрацоўку АТФ.[2] Мітасомы таксама могуць спрыяць метабалічнай актывацыі сульфатаў у некаторых эўкарыёт, на аснове аналізу ферментаў з мітасом Entamoeba histolytica і Mastigamoeba balamuthi.[8][14] Апошнія даследаванні паказваюць, што мітасомы ўдзельнічаюць у трансфармацыі трафазоітаў Entamoeba histolytica у цысты, тым самым адыгрываючы ключавую ролю ў жыццёвым цыкле гэтага арганізма[14], хоць роля мітасом у патагеннасці менш зразумелая для многіх іншых паразітычных эўкарыёт.[9]

Паходжанне і эвалюцыя[правіць | правіць зыходнік]

Згодна з найбольш шырока прызнаным меркаваннем, мітасомы ў канчатковым рахунку маюць мітахондрыяльнае паходжанне, і агульнасць паміж бялковымі транспартнымі і сігнальнымі сеткамі мітахондрый, гідрагенасом (каторыя, верагодна, таксама з’яўляюцца спрошчанымі мітахондрыямі) і мітасом інтэрпрэтуецца як рэлікты іх агульнага эндасімбіятычнага паходжання.[9][10] Як і мітахондрыі, яны маюць двайную мембрану, і большасць бялкоў дастаўляецца да іх з дапамогай сігнальнай паслядоўнасці амінакіслот.[3][5][6] Сігнальная паслядоўнасць падобная да той, што выкарыстоўваецца для мітахондрый, і сапраўдныя мітахандрыяльныя таргетныя паслядоўнасці будуць дастаўляць бялкі ў мітасомы.[3] Было паказана, што шэраг бялкоў, звязаных з мітасомамі, цесна звязаны з бялкамі мітахондрыяў[4] і гідрагенасом.[15]

Здаецца, мітасомы дэгенератыўна эвалюцыянавалі з мітахондрый некалькі разоў у розных лініях эўкарыёт[2], і іх «мазаічная» біяхімія ў Entamoeba histolytica можа адлюстроўваць змешанае паходжанне з удзелам як эўкарыёт, так і пратэабактэрый.[8] Было выказана меркаванне, што такія мітахондрыя-падобныя арганелы, як мітасомы, развіліся ў бескіслародным марскім асяроддзі, якое пераважала ў пратэразоі, што тлумачыць іх анаэробную метабалічную функцыянальнасць.[16]

Крыніцы[правіць | правіць зыходнік]

  1. ↑ Mai Z, Ghosh S, Frisardi M, Rosenthal B, Rogers R, Samuelson J (March 1999). "Hsp60 is targeted to a cryptic mitochondrion-derived organelle ("crypton") in the microaerophilic protozoan parasite Entamoeba histolytica". Molecular and Cellular Biology. 19 (3): 2198–2205. doi:10.1128/MCB.19.3.2198. PMC 84012. PMID 10022906.
  2. ↑ а б в г д е ё ж з Onuț-Brännström I, Stairs CW, Campos KI, Thorén MH, Ettema TJ, Keeling PJ, et al. (March 2023). Eme L (рэд.). "A Mitosome With Distinct Metabolism in the Uncultured Protist Parasite Paramikrocytos canceri (Rhizaria, Ascetosporea)". Genome Biology and Evolution. 15 (3). doi:10.1093/gbe/evad022. PMC 9998036. PMID 36790104. {{cite journal}}: Праверце значэнне |pmc= (даведка)
  3. ↑ а б в г д е ё Tovar J, Fischer A, Clark CG (June 1999). "The mitosome, a novel organelle related to mitochondria in the amitochondrial parasite Entamoeba histolytica". Molecular Microbiology. 32 (5): 1013–1021. doi:10.1046/j.1365-2958.1999.01414.x. PMID 10361303.
  4. ↑ а б в Bakatselou C, Beste D, Kadri AO, Somanath S, Clark CG (2003). "Analysis of genes of mitochondrial origin in the genus Entamoeba". The Journal of Eukaryotic Microbiology. 50 (3): 210–214. doi:10.1111/j.1550-7408.2003.tb00119.x. PMID 12836878. S2CID 85169619.
  5. ↑ а б в Williams BA, Hirt RP, Lucocq JM, Embley TM (August 2002). "A mitochondrial remnant in the microsporidian Trachipleistophora hominis". Nature. 418 (6900): 865–869. Bibcode:2002Natur.418..865W. doi:10.1038/nature00949. PMID 12192407. S2CID 4358253.
  6. ↑ а б в г д Goldberg AV, Molik S, Tsaousis AD, Neumann K, Kuhnke G, Delbac F, et al. (April 2008). "Localization and functionality of microsporidian iron-sulphur cluster assembly proteins". Nature. 452 (7187): 624–628. Bibcode:2008Natur.452..624G. doi:10.1038/nature06606. PMID 18311129. S2CID 4431368.
  7. ↑ Tovar J, León-Avila G, Sánchez LB, Sutak R, Tachezy J, van der Giezen M, et al. (November 2003). "Mitochondrial remnant organelles of Giardia function in iron-sulphur protein maturation". Nature. 426 (6963): 172–176. Bibcode:2003Natur.426..172T. doi:10.1038/nature01945. PMID 14614504. S2CID 4402808.
  8. ↑ а б в Mi-ichi F, Abu Yousuf M, Nakada-Tsukui K, Nozaki T (December 2009). "Mitosomes in Entamoeba histolytica contain a sulfate activation pathway". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 106 (51): 21731–21736. Bibcode:2009PNAS..10621731M. doi:10.1073/pnas.0907106106. PMC 2799805. PMID 19995967.
  9. ↑ а б в г д е Santos HJ, Makiuchi T, Nozaki T (December 2018). "Reinventing an Organelle: The Reduced Mitochondrion in Parasitic Protists". Trends in Parasitology. 34 (12): 1038–1055. doi:10.1016/j.pt.2018.08.008. PMID 30201278. S2CID 52183593.
  10. ↑ а б в Dolezal P, Makki A, Dyall SD (2019). "Protein Import into Hydrogenosomes and Mitosomes". In Tachezy J (рэд.). Hydrogenosomes and Mitosomes: Mitochondria of Anaerobic Eukaryotes. Microbiology Monographs [англійская]. Vol. 9. Cham: Springer International Publishing. pp. 31–84. doi:10.1007/978-3-030-17941-0_3. ISBN 978-3-030-17941-0.
  11. ↑ Ghosh S, Field J, Rogers R, Hickman M, Samuelson J (July 2000). "The Entamoeba histolytica mitochondrion-derived organelle (crypton) contains double-stranded DNA and appears to be bound by a double membrane". Infection and Immunity. 68 (7): 4319–4322. doi:10.1128/IAI.68.7.4319-4322.2000. PMC 101756. PMID 10858251.
  12. ↑ León-Avila G, Tovar J (May 2004). "Mitosomes of Entamoeba histolytica are abundant mitochondrion-related remnant organelles that lack a detectable organellar genome". Microbiology. 150 (Pt 5): 1245–1250. doi:10.1099/mic.0.26923-0. PMID 15133087.
  13. ↑ Martincová E, Voleman L, Pyrih J, Žárský V, Vondráčková P, Kolísko M, et al. (August 2015). "Probing the Biology of Giardia intestinalis Mitosomes Using In Vivo Enzymatic Tagging". Molecular and Cellular Biology. 35 (16): 2864–2874. doi:10.1128/MCB.00448-15. PMC 4508323. PMID 26055323.
  14. ↑ а б Mi-ichi F, Miyamoto T, Takao S, Jeelani G, Hashimoto T, Hara H, et al. (June 2015). "Entamoeba mitosomes play an important role in encystation by association with cholesteryl sulfate synthesis". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 112 (22): E2884–E2890. Bibcode:2015PNAS..112E2884M. doi:10.1073/pnas.1423718112. PMC 4460517. PMID 25986376.
  15. ↑ Dolezal P, Smíd O, Rada P, Zubácová Z, Bursać D, Suták R, et al. (August 2005). "Giardia mitosomes and trichomonad hydrogenosomes share a common mode of protein targeting". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 102 (31): 10924–10929. Bibcode:2005PNAS..10210924D. doi:10.1073/pnas.0500349102. PMC 1182405. PMID 16040811.
  16. ↑ Zimorski V, Martin WF (2019). "The Evolution of Oxygen-Independent Energy Metabolism in Eukaryotes with Hydrogenosomes and Mitosomes". In Tachezy J (рэд.). Hydrogenosomes and Mitosomes: Mitochondria of Anaerobic Eukaryotes. Microbiology Monographs. Vol. 9. Cham: Springer International Publishing. pp. 7–29. doi:10.1007/978-3-030-17941-0_2. ISBN 978-3-030-17940-3. S2CID 202026532.

Узята з "https://be.wikipedia.org/w/index.php?title=Мітасома&oldid=4682397"