ミトコンドリアの断片化がリソソームの生合成を介して個体レベルの寿命延長に効く (Journal of Cell Biology 2020年4月7日号掲載論文)

結論から言うと、ミトコンドリアの翻訳阻害によるミトコンドリアの断片化および伸長が、リソソソームの生合成とオートファジーに関連する転写因子HLH-30/TFEBを活性化した結果、線虫の寿命が伸びることを示した論文。

 

本日は「Mitochondrial translation and dynamics synergistically extend lifespan in C. elegans through HLH-30 (ミトコンドリアの翻訳とダイナミクスが、HLH-30を介して相乗的に線虫の寿命を延ばす)」という論文で、オランダ Laboratory Genetic Metabolic Diseases, Amsterdam Gastroenterology and Metabolism, Amsterdam Cardiovascular Sciences, Amsterdam University Medical Centers, University of Amsterdam の Olivier Pluquet のグループ(どういったラボ?→*1)による研究。(論文サイトへのlink→*2

 

 

 ミトコンドリアは、どのようにして、この転写因子をexclusiveに活性化しているのでしょうかね?
mtDNAやCyt Cのようなミトコン内容物?
ROS?
マイトファジーの活性化?
考えてみるとおもしろそうです。
 

興味を持たれた方はabstractもどうぞ。

Mitochondrial form and function are closely interlinked in homeostasis and aging. Inhibiting mitochondrial translation is known to increase lifespan in C. elegans, and is accompanied by a fragmented mitochondrial network. However, whether this link between mitochondrial translation and morphology is causal in longevity remains uncharacterized. Here, we show in C. elegans that disrupting mitochondrial network homeostasis by blocking fission or fusion synergizes with reduced mitochondrial translation to prolong lifespan and stimulate stress response such as the mitochondrial unfolded protein response, UPRMT. Conversely, immobilizing the mitochondrial network through a simultaneous disruption of fission and fusion abrogates the lifespan increase induced by mitochondrial translation inhibition. Furthermore, we find that the synergistic effect of inhibiting both mitochondrial translation and dynamics on lifespan, despite stimulating UPRMT, does not require it. Instead, this lifespan-extending synergy is exclusively dependent on the lysosome biogenesis and autophagy transcription factor HLH-30/TFEB. Altogether, our study reveals the mechanistic crosstalk between mitochondrial translation, mitochondrial dynamics, and lysosomal signaling in regulating longevity.

(私訳と勝手な注釈) 

ミトコンドリアの形態と機能は、ホメオスタシスと老化において密接に関連しています。ミトコンドリアの翻訳を阻害することは、線虫の寿命を延ばすことが知られており、ミトコンドリアの翻訳阻害はミトコンドリアネットワークの断片化を伴います。しかし、このようなミトコンドリア翻訳と形態との関連が長寿の原因となっているかどうかについては、まだ明らかにされていません。ここで、我々は線虫において、分裂や融合の阻害によりミトコンドリアネットワークの恒常性を破壊することが、ミトコンドリア翻訳の減少と相乗的に寿命を延ばし、ミトコンドリアアンフォールドタンパク質応答(UPRMT)などのストレス応答を刺激することを示しました。逆に、分裂と融合を同時に阻害してミトコンドリアネットワークを固定化すると、ミトコンドリア翻訳阻害による寿命の延長が阻害されることを明らかにしました。さらに、ミトコンドリア翻訳とネットワークの両方を阻害することによる寿命の延長効果は、UPRMTを亢進させる一方で、UPRMTを必要としないことを発見しましたた。その代わり、この寿命延長効果は、リソソソームの生合成とオートファジー転写因子HLH-30/TFEBに排他的に依存していることがわかりました。以上のことから、ミトコンドリアの翻訳、ミトコンドリアダイナミクス、リソソソームシグナル伝達が長寿を制御していることが明らかになりました。

*1:このグループはNADやサーチュインなどを中心とした老化研究をしているラボのようですね。scholar.google.com/citations?user=GdeUrx8AAAAJ&hl=en

*2:https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5356513/