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Parkin-mediated ubiquitylation redistributes MITOL/March5 from mitochondria to peroxisomes.
EMBO Reports ( IF 6.5 ) Pub Date : 2019-10-10 , DOI: 10.15252/embr.201947728 Fumika Koyano 1 , Koji Yamano 1 , Hidetaka Kosako 2 , Yoko Kimura 3 , Mayumi Kimura 1 , Yukio Fujiki 4 , Keiji Tanaka 5 , Noriyuki Matsuda 1
EMBO Reports ( IF 6.5 ) Pub Date : 2019-10-10 , DOI: 10.15252/embr.201947728 Fumika Koyano 1 , Koji Yamano 1 , Hidetaka Kosako 2 , Yoko Kimura 3 , Mayumi Kimura 1 , Yukio Fujiki 4 , Keiji Tanaka 5 , Noriyuki Matsuda 1
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Ubiquitylation of outer mitochondrial membrane (OMM) proteins is closely related to the onset of familial Parkinson's disease. Typically, a reduction in the mitochondrial membrane potential results in Parkin-mediated ubiquitylation of OMM proteins, which are then targeted for proteasomal and mitophagic degradation. The role of ubiquitylation of OMM proteins with non-degradative fates, however, remains poorly understood. In this study, we find that the mitochondrial E3 ubiquitin ligase MITOL/March5 translocates from depolarized mitochondria to peroxisomes following mitophagy stimulation. This unusual redistribution is mediated by peroxins (peroxisomal biogenesis factors) Pex3/16 and requires the E3 ligase activity of Parkin, which ubiquitylates K268 in the MITOL C-terminus, essential for p97/VCP-dependent mitochondrial extraction of MITOL. These findings imply that ubiquitylation directs peroxisomal translocation of MITOL upon mitophagy stimulation and reveal a novel role for ubiquitin as a sorting signal that allows certain specialized proteins to escape from damaged mitochondria.
中文翻译：
Parkin 介导的泛素化将 MITOL/March5 从线粒体重新分配到过氧化物酶体。
线粒体外膜（OMM）蛋白的泛素化与家族性帕金森病的发病密切相关。通常，线粒体膜电位的降低会导致 Parkin 介导的 OMM 蛋白泛素化，然后将其靶向蛋白酶体和线粒体自噬降解。然而，OMM 蛋白泛素化与非降解命运的作用仍然知之甚少。在这项研究中，我们发现线粒体 E3 泛素连接酶 MITOL/March5 在线粒体自噬刺激后从去极化线粒体易位到过氧化物酶体。这种不寻常的重新分布是由过氧化物素（过氧化物酶体生物发生因子）Pex3/16 介导的，并且需要 Parkin 的 E3 连接酶活性，Parkin 使 MITOL C 末端的 K268 泛素化，这对于 p97/VCP 依赖性线粒体提取 MITOL 至关重要。这些发现表明，泛素化在线粒体自噬刺激下引导 MITOL 的过氧化物酶体易位，并揭示了泛素作为分选信号的新作用，允许某些特殊蛋白质从受损的线粒体中逃逸。
更新日期：2019-12-05
中文翻译：
Parkin 介导的泛素化将 MITOL/March5 从线粒体重新分配到过氧化物酶体。
线粒体外膜（OMM）蛋白的泛素化与家族性帕金森病的发病密切相关。通常，线粒体膜电位的降低会导致 Parkin 介导的 OMM 蛋白泛素化，然后将其靶向蛋白酶体和线粒体自噬降解。然而，OMM 蛋白泛素化与非降解命运的作用仍然知之甚少。在这项研究中，我们发现线粒体 E3 泛素连接酶 MITOL/March5 在线粒体自噬刺激后从去极化线粒体易位到过氧化物酶体。这种不寻常的重新分布是由过氧化物素（过氧化物酶体生物发生因子）Pex3/16 介导的，并且需要 Parkin 的 E3 连接酶活性，Parkin 使 MITOL C 末端的 K268 泛素化，这对于 p97/VCP 依赖性线粒体提取 MITOL 至关重要。这些发现表明，泛素化在线粒体自噬刺激下引导 MITOL 的过氧化物酶体易位，并揭示了泛素作为分选信号的新作用，允许某些特殊蛋白质从受损的线粒体中逃逸。
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