Mitochondrieassocierade membran (MAM) förklarade | Kommunikation mellan mitokondrier och ER
PB-0240 – Mitochondria-Associated Membranes (MAM): kommunikationsplattformen mellan mitokondrierna och det endoplasmatiska retiklet
Inledning
Mitokondrier fungerar inte isolerat. De står ständigt i kontakt med andra organeller i cellen. En av de viktigaste förbindelserna finns mellan mitokondrierna och det endoplasmatiska retiklet (ER). Dessa specialiserade kontaktplatser kallas Mitochondria-Associated Membranes (MAM).
Även om mitokondrierna och ER har varsin funktion samarbetar de nära via MAM vid regleringen av kalcium, fettmetabolism, energiproduktion och cellöverlevnad. Under de senaste åren har MAM utvecklats till ett viktigt forskningsområde inom cellbiologin.
Vad är MAM?
MAM är områden där det endoplasmatiska retiklets membran befinner sig på mycket kort avstånd från mitokondriernas yttre membran.
Membranen berör inte varandra direkt, utan ligger vanligtvis endast 10–30 nanometer från varandra.
Detta korta avstånd möjliggör ett snabbt utbyte av signaler och molekyler.
Varför är MAM viktiga?
Via dessa kontaktplatser kan de båda organellerna samarbeta effektivt.
Viktiga processer är:
- kalciumtransport;
- omsättning av fettsyror och fosfolipider;
- mitokondriell energiproduktion;
- reglering av autofagi;
- mitokondriell dynamik;
- apoptos.
På så sätt utgör MAM en central samordningspunkt i cellen.
Kalciumtransport
En av MAM:s mest kända funktioner är överföringen av kalcium.
När det endoplasmatiska retiklet frisätter kalcium tas en del av detta nästan omedelbart upp av mitokondrierna.
Denna process:
- stödjer ATP-produktionen;
- aktiverar metabola enzymer;
- förhindrar stora svängningar i kalciumkoncentrationen i cellen.
Noggrann reglering är avgörande för att förhindra kalciumöverbelastning.
Lipidutbyte
MAM spelar också en viktig roll i produktionen och utbytet av lipider.
Bland annat regleras här processer som är involverade i:
- fosfatidylserin;
- fosfatidyletanolamin;
- kolesteroltransport;
- membranbildning.
Dessa lipider är viktiga för cellmembranens struktur och funktion.
Reglering av mitokondriell dynamik
Forskning visar att MAM är involverade i:
- mitokondell fusion;
- mitokondriell fission;
- positionering av mitokondrier i cellen.
På så sätt bidrar de indirekt till kvalitetskontrollen av det mitokondriella nätverket.
MAM och autofagi
Tijdens autofagie worden beschadigde celonderdelen afgebroken en gerecycled.
Under autofagi bryts skadade celldelar ned och återvinns.
- Allt fler studier tyder på att MAMs är involverade i:
- bildning av autofagosomer;
- reglering av mitofagi;
kommunikation mellan olika organeller.
På så sätt bidrar de till att bevara en frisk cell.
MAMs och oxidativ stress
Normal kommunikation mellan mitokondrier och ER bidrar till att upprätthålla balansen mellan energiproduktion och oxidativ belastning.
- När denna kommunikation störs undersöker forskare förändringar i:
- mitokondrie-DNA;
- produktion av reaktiva syreföreningar (ROS);
- mitokondriell funktion;
metabol reglering.
De exakta orsakssambanden undersöks fortfarande.
MAMs i vetenskaplig forskning
- MAMs undersöks intensivt inom:
- neurobiologi;
- kardiologi;
- endokrinologi;
- metabola sjukdomar;
åldrande.
Forskare försöker bättre förstå hur förändringar på dessa kontaktplatser hänger samman med cellulär stress och mitokondriell funktion. Mycket av kunskapen kommer från grundforskning och djurmodeller; ytterligare kliniska studier behövs.
Relation till mitokondriell hälsa
- MAMs utgör en viktig länk mellan flera processer som tidigare har diskuterats i denna bloggserie:
- mitokondriell biogenes;
- mitokondriell fusion och fission;
- mitokondrie-DNA;
- immunometabolism;
- metabolisk flexibilitet.
Tillsammans gör dessa mekanismer att mitokondrier effektivt kan reagera på förändrade omständigheter.
Sammanfattning
Mitokondrieassocierade membran är specialiserade kontaktplatser där mitokondrier och det endoplasmatiska retiklet samarbetar nära. De reglerar kalciumtransport, fettmetabolism, mitokondriell dynamik och energiproduktion och utgör därmed en viktig del av cellens organisation. Tack vare nya tekniker ökar förståelsen snabbt för MAMs roll, vilket gör detta till ett viktigt forskningsområde inom modern biomedicinsk vetenskap.
Vetenskapliga referenser
- Cellens molekylärbiologi
- Lehningers principer i biokemi
- Mitokondrier
- Molekylär cellbiologi
- Vance JE. (2014). MAM (mitokondrieassocierade membran) i däggdjursceller: lipider och mer därtill.
- Rowland AA, Voeltz GK. (2012). Kontakter mellan endoplasmatiskt retikulum och mitokondrier: kontaktpunktens funktion.
Interna länkar
- Mitokondriell biogenes
- Mitokondriell fusion och fission
- Mitokondriell kalciumhomeostas
- Mitokondrie-DNA
- Immunometabolism
- Metabolisk flexibilitet
Relaterade Peptidera-produkter (forskning)
- SS-31
- MOTS-c
- NAD+
- GHK-Cu
- KPV