La voie PINK1/Parkin est la plus étudiée des voies de la mitophagie. PINK1 (PTEN-induced kinase 1) est une kinase qui s'accumule sur la membrane externe des mitochondries dépolarisées (signe de dysfonction). Cette accumulation recrute Parkin (E3 ubiquitine ligase) qui ubiquitine les protéines de surface, signalant la mitochondrie pour destruction par autophagosome.
Les mutations de PINK1 ou Parkin causent des formes héréditaires précoces de la maladie de Parkinson — un indice fort de l'importance de la mitophagie pour la santé neuronale. Avec l'âge, l'efficacité de cette voie diminue indépendamment de toute mutation.
L'urolithine A active la mitophagie via PINK1/Parkin mais aussi via des voies indépendantes (BNIP3, NIX). Cette redondance explique pourquoi son effet est observé même dans des modèles avec défaut Parkin partiel — un avantage par rapport aux activateurs ciblant exclusivement PINK1/Parkin.
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