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10/17 BMIT 미팅 : mitochondria dynamics
작성자 손** 작성일 2019-10-18 조회수 198

mitochondria는 prokaryocyte가 eukaryocyte 안에서 살게된 symbiosis의 현상으로 생긴 organelle로 추측하고 있습니다.

하지만 현재 mitochondria가 오히려 주인이 된 것 아닌 가 싶습니다.

 

이런 mitochondria는 세포 내에서 fragmentation (fission), fusion, biogenesis, mitophagy, trafficking 등의 dynamics를 보입니다.

mitochondria의 fragmentation은 drp1이, fusion에는 OPA1과 MFN1~2가 중요하게 작용하는 것으로 생각하고 있습니다. 일반적으로 fission은 손상된 미토콘드리아의 제거 등에서, fusion은 ATP 등의 에너지가 필요한 상황에서 주로 일어나는 것으로 보입니다. 하지만 이 fission-fusion의 반응은 같은 자극에도 세포마다 다른 반응을 보여주고 있어 추가적인 연구가 더 필요할 것으로 생각됩니다.

 

trafficking의 경우 Miro라는 protein이 주로 작용하는 것으로 생각됩니다. Miro가 milton과 함께 kinesin, dynein과 interaction을 하여 mitochondria를 이동시키는 것으로 보이며, 최근에 많은 논문들이 나오고 있는 protein인데요. 아직 이것이 cell death에 어떤 영향을 미치는 지에 대해서는 보고된 바가 없습니다.

 

mitophagy의 경우 nomenclature는 1998년에 되었으나 연구가 제대로 시작된 것은 최근 10년 내로 봐야할 것 같습니다. autophagy에 대한 연구가 활발하던 중, 특정 specific orgenelle 혹은 protein이 autophagosome에 의해서 제거되는 것을 microautophagy라고 하며 그 중 하나입니다. 주요 molecule은 PINK-Parkin이 있는데요. 이름에서 예상되듯이, 그 기능에 따른 nomenclature가 아니라, Parkinson's disease 환자에서 주로 관찰된 mutation protein이였습니다.

또한 PINK-Parkin independent mitophagy도 관찰됩니다.

mitophagy의 역할은 손상된 mitochondria를 제거하는 것이라고 현재 생각되고 있습니다. 따라서 mitophagy가 잘 안 일어나면 세포 내 ROS 생성이 증가하여 오히려 cell death를 유도할 수 있다고 보고되고 있습니다. 하지만 반대로 mitophagy가 너무 많이 일어나면 energy generation 등에 문제가 생겨 또 cell death가 일어날 수 있기 때문에 tightly control 되어야 한다고 생각합니다.

Pathophysiologic condition에서 uncontrolled mitophagy의 개선이 disease progression의 억제나 회복을 일으킬 수 있지 않을까 하며 현재 연구가 활발히 진행되고 있습니다.