The PERKs of mitochondria protection during stress: insights for PERK modulation in neurodegenerative and metabolic diseases

未折叠蛋白反应 细胞生物学 粒体自噬 线粒体 内质网 生物 程序性细胞死亡 自噬 细胞凋亡 生物化学
作者
Liliana M. Almeida,Brígida R. Pinho,Michael R. Duchen,Jorge M. A. Oliveira
出处
期刊:Biological Reviews [Wiley]
卷期号:97 (5): 1737-1748 被引量:108
标识
DOI:10.1111/brv.12860
摘要

Protein kinase RNA-like ER kinase (PERK) is an endoplasmic reticulum (ER) stress sensor that responds to the accumulation of misfolded proteins. Once activated, PERK initiates signalling pathways that halt general protein production, increase the efficiency of ER quality control, and maintain redox homeostasis. PERK activation also protects mitochondrial homeostasis during stress. The location of PERK at the contact sites between the ER and the mitochondria creates a PERK-mitochondria axis that allows PERK to detect stress in both organelles, adapt their functions and prevent apoptosis. During ER stress, PERK activation triggers mitochondrial hyperfusion, preventing premature apoptotic fragmentation of the mitochondria. PERK activation also increases the formation of mitochondrial cristae and the assembly of respiratory supercomplexes, enhancing cellular ATP-generating capacity. PERK strengthens mitochondrial quality control during stress by promoting the expression of mitochondrial chaperones and proteases and by increasing mitochondrial biogenesis and mitophagy, resulting in renewal of the mitochondrial network. But how does PERK mediate all these changes in mitochondrial homeostasis? In addition to the classic PERK-eukaryotic translation initiation factor 2α (eIF2α)-activating transcription factor 4 (ATF4) pathway, PERK can activate other protective pathways - PERK-O-linked N-acetyl-glucosamine transferase (OGT), PERK-transcription factor EB (TFEB), and PERK-nuclear factor erythroid 2-related factor 2 (NRF2) - contributing to broader regulation of mitochondrial dynamics, metabolism, and quality control. The pharmacological activation of PERK is protective in models of neurodegenerative and metabolic diseases, such as Huntington's disease, progressive supranuclear palsy and obesity, while the inhibition of PERK was protective in models of Parkinson's and prion diseases and diabetes. In this review, we address the molecular mechanisms by which PERK regulates mitochondrial dynamics, metabolism and quality control, and discuss the therapeutic potential of targeting PERK in neurodegenerative and metabolic diseases.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
碧蓝尔蓝完成签到,获得积分10
1秒前
minmin完成签到 ,获得积分10
3秒前
哗哗哗雨下完成签到,获得积分10
3秒前
zm发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
苹果果汁完成签到,获得积分10
4秒前
20的应助被伶俐的乐松采纳,获得10
4秒前
搜集达人的应助被进击奇奇咪采纳,获得10
4秒前
怕黑的钥匙完成签到,获得积分10
4秒前
震甫的应助被CHen采纳,获得10
5秒前
6秒前
苹果飞薇的应助被wan采纳,获得10
7秒前
8秒前
lucky发布了新的文献求助10
8秒前
神奇一侠完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
ding的应助被Hidos采纳,获得10
8秒前
9秒前
10秒前
怡然绝悟发布了新的文献求助10
10秒前
Akim的应助被丸子采纳,获得10
10秒前
不朽的法老王完成签到 ,获得积分10
11秒前
wqzsyxj的应助被高文强采纳,获得10
12秒前
碧蓝尔蓝发布了新的文献求助150
13秒前
王大发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
琪qi完成签到,获得积分10
13秒前
xtt发布了新的文献求助20
13秒前
王WW完成签到,获得积分10
13秒前
zhang完成签到 ,获得积分10
14秒前
14秒前
英姑的应助被lxy采纳,获得10
14秒前
14秒前
15秒前
16秒前
16秒前
123完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
17秒前
感动惜萍发布了新的文献求助10
17秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Encyclopedia of Modern Artificial Intelligence 1000
Особенности технологий и методов информационно-психологических войн СССР с Великобританией и США в период 1939-1953 гг 1000
Das Matthäusevangelium: Kapitel 1:1–17 1000
Analyses de reconnaissances de dettes passées devant les échevins d'Ypres (1249-1291) 600
拉伸高分子熔体中缠结行为的模拟和小角中子散射研究 600
Cellulose and Cellulose Derivatives: Synthesis, Modification and Applications 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8141510
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9541324
关于积分的说明 21645690
捐赠科研通 7725567
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3421374
关于科研通互助平台的介绍 2546516
邀请新用户注册赠送积分活动 2463608