Biogenesis of mitochondria in parasitic protist Trypanosoma brucei

Abstract

Výzkum zaměřený na mitochondrie, včetně jejich redukovaných forem, jako jsou hydrogenosomy a mitosomy, vedl v poslední době u této nepostradatelné organely k objevu nečekané diverzity. Je zajímavé, že mitochondrie parazitického prvoka Trypanosoma brucei je schopna, v závislosti na dostupných zdrojích uhlíku, projít pozoruhodnými funkčními a strukturními změnami. Mimoto bylo navrženo, že trypanosomy patří mezi nejstarší známá eukaryota a jako taková vzbuzuje jejich mitochondrie u biologů o to větší zájem. Abychom přispěli k poznání mitochondriální biogeneze a funkce, zaměřili jsme se na studium dvou klíčových mitochondriálních procesů, štěpení preproteinů importovaných do mitochondrie a mechanismus transportu pyruvátu do těchto organel. Navíc jsme studovali příjem železa do T. brucei. Tento kov je nezbytný pro funkci mnoha proteinů, především pro železo-sirné mitochondriální proteiny. Evoluční historie trypanosom a jejich mitochondrie je sporná. Na základě některých zpráv představuje mitochondrie trypanosom původní formu této organely, což je podpořeno objevením domnělé archaické translokázy vnější mitochondriální membrány (ATOM) a jediného typu translokázy, tvořící pór na vnitřní mitochondriální membráně. My jsme naopak identifikovali a charakterizovali mitochondriální procesující peptidázu v...

In last decade, investigations of mitochondria including their various reduced forms such as hydrogenosomes and mitosomes revealed unexpected diversity of this indispensable organelle. Interestingly, the single mitochondrion of parasitic protist Trypanosoma brucei is able to undergo remarkable functional and structural changes reflecting available carbon sources. Moreover, it was proposed that trypanosomes belong among the most ancient eukaryotes and as such, their mitochondria raised high attention of biologists. To contribute to the knowledge of mitochondrial biogenesis and function, we focused on studies of two key mitochondrial processes, the processing of preproteins that are imported to the mitochondria, and mechanism of pyruvate transport to these organelles. Moreover, we also investigated uptake of iron by T. brucei. This metal is essential for function of numerous proteins, particularly for iron-sulfur proteins in mitochondria. Evolutionary history of trypanosomes and their mitochondrion is a question of debates. According to some reports, mitochondrion of trypanosomes represent an ancient form of this organelle, which is supported by identification of putative "archaic" translocase of the outer mitochondrial membrane (ATOM) and finding of only a single type of translocation pore in...