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Zellbiologie

Parkin (PRKN/PARK2)

Parkin, kodiert durch das PRKN-Gen (früher PARK2), ist eine E3-Ubiquitin-Ligase vom RING-between-RING-Typ und steht im Zentrum der mitochondrialen Qualitätskontrolle. Im Zytosol liegt Parkin in einer autoinhibierten Form vor. Wenn PINK1 sich auf geschädigten Mitochondrien anreichert, phosphoryliert es Ubiquitin und die Ubiquitin-ähnliche (Ubl-)Domäne von Parkin an Ser65, hebt die Autoinhibition auf und rekrutiert Parkin an die äußere Mitochondrienmembran. Aktives Parkin baut Ubiquitinketten, vor allem mit K6-, K11- und K63-Verknüpfungen, auf Außenmembran-Substraten wie MFN1/2, MIRO und VDAC1 auf. Diese Ketten ziehen Autophagie-Rezeptoren wie OPTN, NDP52 und p62 an, sodass das Mitochondrium von einem Autophagosom umschlossen wird. Funktionsverlust-Mutationen in PRKN verursachen autosomal-rezessiven juvenilen Parkinsonismus und verbinden gestörte Mitophagie mit Neurodegeneration.

Quellen

  1. Kitada T, Asakawa S, Hattori N, et al.. (1998). Mutations in the parkin gene cause autosomal recessive juvenile parkinsonism. *Nature*doi:10.1038/33416
  2. Narendra D, Tanaka A, Suen DF, Youle RJ. (2008). Parkin is recruited selectively to impaired mitochondria and promotes their autophagy. *Journal of Cell Biology*doi:10.1083/jcb.200809125
  3. Pickrell AM, Youle RJ. (2015). The Roles of PINK1, Parkin, and Mitochondrial Fidelity in Parkinson's Disease. *Neuron*doi:10.1016/j.neuron.2014.12.007