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线粒体是具有双层膜结构的细胞器,它是真核生物细胞内合成能量的重要场所。线粒体包括内膜和外膜以及基质部分,外膜将线粒体与细胞质基质分割开来,内膜包围着线粒体的基质,在内膜上具有嵴的结构。嵴结构的形成具有重要的意义,它大大增加了线粒体内膜的表面积,提高了能量转化的效率,除此之外嵴还在细胞凋亡、衰老及自噬的发生中具有重要作用。近年来在酵母中的研究表明,MICOS复合物(线粒体接触位点及嵴组成系统)参与控制线粒体嵴的形成,但是在哺乳动物中,MICOS复合物的组成成分及形成机制仍不清楚。我们的研究结果表明,在小鼠胚胎成纤维细胞中,Mic60/Mitofilin, Mic19/CHCHD3以及Mic10/MICOSl是MICOS复合物的关键成分,它们其中任何一个成分的缺失都会造成其他MICOS复合物亚基的不稳定,造成线粒体嵴结构的不完整。我们进一步的研究发现,Mic60/Mitofilin与Micl9/CHCHD3作为MICOS的核心蛋白,它们的稳定性依赖于二者之间的相互作用,而这种稳定性对维持线粒体嵴的结构至关重要。线粒体蛋白的稳态对维持线粒体的正常功能具有重要的意义。线粒体蛋白稳态的维持具有多种途径。线粒体具有自身的蛋白酶降解系统,定位在线粒体内的蛋白酶能识别错误折叠或者对线粒体功能不益的线粒体蛋白并对它们进行降解。线粒体蛋白酶对蛋白的降解是维持蛋白稳态的一个重要途径。我们发现线粒体金属蛋白酶YmelL参与Mic60/Mitofilin蛋白的质量控制,而Mic60/Mitofilin的缺失会造成线粒体出现一种新的形态----膨大化的线粒体。我们的研究表明这种异样的线粒体同时伴随着线粒体融合和分裂相关蛋白的减少,以及线粒体融合分裂活性的降低。此外我们还发现Mic60/Mitofilin的缺失会造成mtDNA相关蛋白的蛋白水平降低,mtDNA出现聚集,并影响了部分线粒体自身编码的蛋白的转录水平。综上所述,我们的研究结果为了解真核生物中线粒体MICOS复合物的功能及形成机制提供了全新的认识,为了解线粒体蛋白酶对MICOS复合物的调控以及对嵴的影响提供了实验依据。