Alpha-synuclein mitochondrial interaction leads to irreversible translocation and complex I impairment

Autores
Martinez, Jimena Hebe; Fuentes, Federico; Vanasco, Virginia; Alvarez, Silvia; Alaimo, Agustina; Cassina, Adriana; Coluccio Leskow, Federico; Velázquez Duarte, Francisco
Año de publicación
2018
Idioma
inglés
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión publicada
Descripción
α-synuclein is involved in both familial and sporadic Parkinson's disease. Although its interaction with mitochondria has been well documented, several aspects remains unknown or under debate such as the specific sub-mitochondrial localization or the dynamics of the interaction. It has been suggested that α-synuclein could only interact with ER-associated mitochondria. The vast use of model systems and experimental conditions makes difficult to compare results and extract definitive conclusions. Here we tackle this by analyzing, in a simplified system, the interaction between purified α-synuclein and isolated rat brain mitochondria. This work shows that wild type α-synuclein interacts with isolated mitochondria and translocates into the mitochondrial matrix. This interaction and the irreversibility of α-synuclein translocation depend on incubation time and α-synuclein concentration. FRET experiments show that α-synuclein localizes close to components of the TOM complex suggesting a passive transport of α-synuclein through the outer membrane. In addition, α-synuclein binding alters mitochondrial function at the level of Complex I leading to a decrease in ATP synthesis and an increase of ROS production.
Fil: Martinez, Jimena Hebe. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Biológica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina
Fil: Fuentes, Federico. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Medicina Experimental. Academia Nacional de Medicina de Buenos Aires. Instituto de Medicina Experimental; Argentina
Fil: Vanasco, Virginia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular. Universidad de Buenos Aires. Facultad Medicina. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular; Argentina
Fil: Alvarez, Silvia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular. Universidad de Buenos Aires. Facultad Medicina. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular; Argentina
Fil: Alaimo, Agustina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Biológica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina
Fil: Cassina, Adriana. Universidad de la República; Uruguay
Fil: Coluccio Leskow, Federico. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Biológica; Argentina
Fil: Velázquez Duarte, Francisco. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina
Materia
MITOCHONDRIA
MITOCHONDRIAL METABOLISM
PARKINSON'S DISEASE
Α-SYNUCLEIN
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/
Repositorio
CONICET Digital (CONICET)
Institución
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
OAI Identificador
oai:ri.conicet.gov.ar:11336/90598
Acceder
id CONICETDig_25856e6c7ae983120c99820dd8775f95
oai_identifier_str oai:ri.conicet.gov.ar:11336/90598
network_acronym_str CONICETDig
repository_id_str 3498
network_name_str CONICET Digital (CONICET)
spelling Alpha-synuclein mitochondrial interaction leads to irreversible translocation and complex I impairmentMartinez, Jimena HebeFuentes, FedericoVanasco, VirginiaAlvarez, SilviaAlaimo, AgustinaCassina, AdrianaColuccio Leskow, FedericoVelázquez Duarte, FranciscoMITOCHONDRIAMITOCHONDRIAL METABOLISMPARKINSON'S DISEASEΑ-SYNUCLEINhttps://purl.org/becyt/ford/1.6https://purl.org/becyt/ford/1α-synuclein is involved in both familial and sporadic Parkinson's disease. Although its interaction with mitochondria has been well documented, several aspects remains unknown or under debate such as the specific sub-mitochondrial localization or the dynamics of the interaction. It has been suggested that α-synuclein could only interact with ER-associated mitochondria. The vast use of model systems and experimental conditions makes difficult to compare results and extract definitive conclusions. Here we tackle this by analyzing, in a simplified system, the interaction between purified α-synuclein and isolated rat brain mitochondria. This work shows that wild type α-synuclein interacts with isolated mitochondria and translocates into the mitochondrial matrix. This interaction and the irreversibility of α-synuclein translocation depend on incubation time and α-synuclein concentration. FRET experiments show that α-synuclein localizes close to components of the TOM complex suggesting a passive transport of α-synuclein through the outer membrane. In addition, α-synuclein binding alters mitochondrial function at the level of Complex I leading to a decrease in ATP synthesis and an increase of ROS production.Fil: Martinez, Jimena Hebe. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Biológica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Fuentes, Federico. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Medicina Experimental. Academia Nacional de Medicina de Buenos Aires. Instituto de Medicina Experimental; ArgentinaFil: Vanasco, Virginia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular. Universidad de Buenos Aires. Facultad Medicina. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular; ArgentinaFil: Alvarez, Silvia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular. Universidad de Buenos Aires. Facultad Medicina. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular; ArgentinaFil: Alaimo, Agustina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Biológica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Cassina, Adriana. Universidad de la República; UruguayFil: Coluccio Leskow, Federico. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Biológica; ArgentinaFil: Velázquez Duarte, Francisco. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaElsevier Science Inc2018-08info:eu-repo/semantics/articleinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_6501info:ar-repo/semantics/articuloapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/11336/90598Martinez, Jimena Hebe; Fuentes, Federico; Vanasco, Virginia; Alvarez, Silvia; Alaimo, Agustina; et al.; Alpha-synuclein mitochondrial interaction leads to irreversible translocation and complex I impairment; Elsevier Science Inc; Archives of Biochemistry and Biophysics; 651; 8-2018; 1-120003-9861CONICET DigitalCONICETenginfo:eu-repo/semantics/altIdentifier/url/https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0003986118300304info:eu-repo/semantics/altIdentifier/doi/10.1016/j.abb.2018.04.018info:eu-repo/semantics/openAccesshttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/reponame:CONICET Digital (CONICET)instname:Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas2025-09-03T10:04:29Zoai:ri.conicet.gov.ar:11336/90598instacron:CONICETInstitucionalhttp://ri.conicet.gov.ar/Organismo científico-tecnológicoNo correspondehttp://ri.conicet.gov.ar/oai/requestdasensio@conicet.gov.ar; lcarlino@conicet.gov.arArgentinaNo correspondeNo correspondeNo correspondeopendoar:34982025-09-03 10:04:30.266CONICET Digital (CONICET) - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicasfalse
dc.title.none.fl_str_mv Alpha-synuclein mitochondrial interaction leads to irreversible translocation and complex I impairment
title Alpha-synuclein mitochondrial interaction leads to irreversible translocation and complex I impairment
spellingShingle Alpha-synuclein mitochondrial interaction leads to irreversible translocation and complex I impairment
Martinez, Jimena Hebe
MITOCHONDRIA
MITOCHONDRIAL METABOLISM
PARKINSON'S DISEASE
Α-SYNUCLEIN
title_short Alpha-synuclein mitochondrial interaction leads to irreversible translocation and complex I impairment
title_full Alpha-synuclein mitochondrial interaction leads to irreversible translocation and complex I impairment
title_fullStr Alpha-synuclein mitochondrial interaction leads to irreversible translocation and complex I impairment
title_full_unstemmed Alpha-synuclein mitochondrial interaction leads to irreversible translocation and complex I impairment
title_sort Alpha-synuclein mitochondrial interaction leads to irreversible translocation and complex I impairment
dc.creator.none.fl_str_mv Martinez, Jimena Hebe
Fuentes, Federico
Vanasco, Virginia
Alvarez, Silvia
Alaimo, Agustina
Cassina, Adriana
Coluccio Leskow, Federico
Velázquez Duarte, Francisco
author Martinez, Jimena Hebe
author_facet Martinez, Jimena Hebe
Fuentes, Federico
Vanasco, Virginia
Alvarez, Silvia
Alaimo, Agustina
Cassina, Adriana
Coluccio Leskow, Federico
Velázquez Duarte, Francisco
author_role author
author2 Fuentes, Federico
Vanasco, Virginia
Alvarez, Silvia
Alaimo, Agustina
Cassina, Adriana
Coluccio Leskow, Federico
Velázquez Duarte, Francisco
author2_role author
author
author
author
author
author
author
dc.subject.none.fl_str_mv MITOCHONDRIA
MITOCHONDRIAL METABOLISM
PARKINSON'S DISEASE
Α-SYNUCLEIN
topic MITOCHONDRIA
MITOCHONDRIAL METABOLISM
PARKINSON'S DISEASE
Α-SYNUCLEIN
purl_subject.fl_str_mv https://purl.org/becyt/ford/1.6
https://purl.org/becyt/ford/1
dc.description.none.fl_txt_mv α-synuclein is involved in both familial and sporadic Parkinson's disease. Although its interaction with mitochondria has been well documented, several aspects remains unknown or under debate such as the specific sub-mitochondrial localization or the dynamics of the interaction. It has been suggested that α-synuclein could only interact with ER-associated mitochondria. The vast use of model systems and experimental conditions makes difficult to compare results and extract definitive conclusions. Here we tackle this by analyzing, in a simplified system, the interaction between purified α-synuclein and isolated rat brain mitochondria. This work shows that wild type α-synuclein interacts with isolated mitochondria and translocates into the mitochondrial matrix. This interaction and the irreversibility of α-synuclein translocation depend on incubation time and α-synuclein concentration. FRET experiments show that α-synuclein localizes close to components of the TOM complex suggesting a passive transport of α-synuclein through the outer membrane. In addition, α-synuclein binding alters mitochondrial function at the level of Complex I leading to a decrease in ATP synthesis and an increase of ROS production.
Fil: Martinez, Jimena Hebe. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Biológica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina
Fil: Fuentes, Federico. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Medicina Experimental. Academia Nacional de Medicina de Buenos Aires. Instituto de Medicina Experimental; Argentina
Fil: Vanasco, Virginia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular. Universidad de Buenos Aires. Facultad Medicina. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular; Argentina
Fil: Alvarez, Silvia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular. Universidad de Buenos Aires. Facultad Medicina. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular; Argentina
Fil: Alaimo, Agustina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Biológica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina
Fil: Cassina, Adriana. Universidad de la República; Uruguay
Fil: Coluccio Leskow, Federico. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Biológica; Argentina
Fil: Velázquez Duarte, Francisco. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina
description α-synuclein is involved in both familial and sporadic Parkinson's disease. Although its interaction with mitochondria has been well documented, several aspects remains unknown or under debate such as the specific sub-mitochondrial localization or the dynamics of the interaction. It has been suggested that α-synuclein could only interact with ER-associated mitochondria. The vast use of model systems and experimental conditions makes difficult to compare results and extract definitive conclusions. Here we tackle this by analyzing, in a simplified system, the interaction between purified α-synuclein and isolated rat brain mitochondria. This work shows that wild type α-synuclein interacts with isolated mitochondria and translocates into the mitochondrial matrix. This interaction and the irreversibility of α-synuclein translocation depend on incubation time and α-synuclein concentration. FRET experiments show that α-synuclein localizes close to components of the TOM complex suggesting a passive transport of α-synuclein through the outer membrane. In addition, α-synuclein binding alters mitochondrial function at the level of Complex I leading to a decrease in ATP synthesis and an increase of ROS production.
publishDate 2018
dc.date.none.fl_str_mv 2018-08
dc.type.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/article
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
http://purl.org/coar/resource_type/c_6501
info:ar-repo/semantics/articulo
format article
status_str publishedVersion
dc.identifier.none.fl_str_mv http://hdl.handle.net/11336/90598
Martinez, Jimena Hebe; Fuentes, Federico; Vanasco, Virginia; Alvarez, Silvia; Alaimo, Agustina; et al.; Alpha-synuclein mitochondrial interaction leads to irreversible translocation and complex I impairment; Elsevier Science Inc; Archives of Biochemistry and Biophysics; 651; 8-2018; 1-12
0003-9861
CONICET Digital
CONICET
url http://hdl.handle.net/11336/90598
identifier_str_mv Martinez, Jimena Hebe; Fuentes, Federico; Vanasco, Virginia; Alvarez, Silvia; Alaimo, Agustina; et al.; Alpha-synuclein mitochondrial interaction leads to irreversible translocation and complex I impairment; Elsevier Science Inc; Archives of Biochemistry and Biophysics; 651; 8-2018; 1-12
0003-9861
CONICET Digital
CONICET
dc.language.none.fl_str_mv eng
language eng
dc.relation.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/altIdentifier/url/https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0003986118300304
info:eu-repo/semantics/altIdentifier/doi/10.1016/j.abb.2018.04.018
dc.rights.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/
eu_rights_str_mv openAccess
rights_invalid_str_mv https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
application/pdf
application/pdf
application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Elsevier Science Inc
publisher.none.fl_str_mv Elsevier Science Inc
dc.source.none.fl_str_mv reponame:CONICET Digital (CONICET)
instname:Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
reponame_str CONICET Digital (CONICET)
collection CONICET Digital (CONICET)
instname_str Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
repository.name.fl_str_mv CONICET Digital (CONICET) - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
repository.mail.fl_str_mv dasensio@conicet.gov.ar; lcarlino@conicet.gov.ar
_version_ 1842269859004547072
score 13.13397

Publicaciones similares