Митосомы

Электронная микрофотография митосом из Giardia intestinalis. Стрелочками показаны скопления Fe-S кластеров

Митосомы — это органеллы, найденные у некоторых одноклеточных эукариотических организмов. Так как они были открыты относительно недавно, их функция до конца не выяснена.^[1] Первоначально для их обозначения был предложен термин 'криптон', но он не прижился в дальнейшем.

В отличие от митохондрий, в митосомах нет ДНК. Все гены митосомальных белков содержатся в ядре.^[1] В ранних исследованиях сообщалось о наличии ДНК в этих органеллах^[2], однако дальнейшие исследования это опровергли.^[3]

Митосомы найдены только у анаэробных или микроаэрофильных организмов, у которых нет митохондрий. Эти организмы неспособны получать энергию путём окислительного фосфорилирования, которое в норме происходит в митохондриях. Впервые они были описаны у Entamoeba histolytica, паразита кишечника человека.^[1][4] Также они были обнаружены у некоторых видов Microsporidia^[5][6] и Giardia intestinalis.^[7]

Происхождение

Митосомы из Giardia intestinalis помеченные флюорисцентными антителами к белку CPN60

Полагают, что митосомы, скорее всего, произошли от митохондрий. Как и митохондрии, они окружены двойной мембраной, а большинство белков поступает в них из ядра при участии сигнальных пептидов.^[1][5][6] Их сигнальные пептиды схожи с теми, что используют митохондрии. Это было показано в ходе следующего эксперимента: В гене митосомального шаперонина CPN60 (который у многих эукариот находится в митохондриях) из генома Entamoeba histolytica N-терминальная сигнальная последовательность аминокислот была заменена на аналогичную последовательность из генома Trypanosoma cruzi, у которой этот белок доставляется в митохондрии. После этого мутантный штамм E. histolytica был отцентрифугирован, и было показано наличие белка CPN60 в митосомальной фракции. Это доказывает, что белки с митохондриадьными сигнальными последовательностями могут транспортироваться в митосомы.^[1] Ряд белков, связанных с митосомами, оказались также связаны и с митохондриями, что было показано в ходе эксперимента,^[4] или с гидрогеносомами (которые, вероятно, также являются дегенерировавшими митохондриями).^[8]

Функции

Согласно современным представлениям, митосомы, возможно, играют роль в создании Fe-S связей, поскольку в них не было обнаружено ферментов, ответственных за обычные функции митохондрий (аэробное дыхание, синтез гема), но были обнаружены ферменты, отвечающие за биосинтез кластеров Fe-S ( например, фратаксин, цистеин десульфураза, Isu1 и митохондриальный белок Hsp70).^[6]

Источники

1. ↑ ^{1 2 3 4 5} (1999) «The mitosome, a novel organelle related to mitochondria in the amitochondrial parasite Entamoeba histolytica». Molecular microbiology 32 (5): 1013–21. DOI:10.1046/j.1365-2958.1999.01414.x. PMID 10361303.
2. ↑ (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. DOI:10.1128/IAI.68.7.4319-4322.2000. PMID 10858251.
3. ↑ (2004) «Mitosomes of Entamoeba histolytica are abundant mitochondrion-related remnant organelles that lack a detectable organellar genome». Microbiology 150 (Pt 5): 1245. DOI:10.1099/mic.0.26923-0. PMID 15133087.
4. ↑ ^{1 2} (2003) «Analysis of genes of mitochondrial origin in the genus Entamoeba». The Journal of eukaryotic microbiology 50 (3): 210–4. DOI:10.1111/j.1550-7408.2003.tb00119.x. PMID 12836878.
5. ↑ ^{1 2} (2002) «A mitochondrial remnant in the microsporidian Trachipleistophora hominis». Nature 418 (6900): 865–9. DOI:10.1038/nature00949. PMID 12192407.
6. ↑ ^{1 2 3} (2008) «Localization and functionality of microsporidian iron–sulphur cluster assembly proteins». Nature 452 (7187): 624. DOI:10.1038/nature06606. PMID 18311129.
7. ↑ (2003) «Mitochondrial remnant organelles of Giardia function in iron-sulphur protein maturation». Nature 426 (6963): 172. DOI:10.1038/nature01945. PMID 14614504.
8. ↑ (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): 10924–9. DOI:10.1073/pnas.0500349102. PMID 16040811.