Science China Life Sciences:鉴定出线粒体膜间隙的分子伴侣

起源：广州生物院 2021-09-07 12:42

Science China Life Sciences（《中国迷信》英文版）在线颁发了中国迷信院广州生物医药与安康研讨院刘兴国团队的最新研讨结果Short-form OPA1 is a molecular chaperone in mitochondrial intermembrane space。该研讨报道了在线粒体这一双膜细胞器中

Science China Life Sciences（《中国迷信》英文版）在线颁发了中国迷信院广州生物医药与安康研讨院刘兴国团队的最新研讨结果Short-form OPA1 is a molecular chaperone in mitochondrial intermembrane space。该研讨报道了在线粒体这一双膜细胞器中，表里膜之间的膜间隙是来自呼吸链多重毁伤的最顽劣钳制区域，而OPA1的可溶性短链卵白在这一区域起到分子伴侣（molecular chaperon）帮忙卵白折叠的全新功效，关于维持线粒体稳态发扬紧张作用。

线粒体是真核细胞中的紧张细胞器，其若何调控细胞核是亟待答复的根本迷信成绩。刘兴国团队以新颖的视线，提醒了线粒体氧离子调控组卵白与DNA甲基化（Liu X*， 2016， Cell Metabolism；Liu X*， 2018， Cell Metabolism），代谢产品调控组卵白乙酰化与乳酸化（Liu X*， 2020， Nature Metabolism）、磷脂调控基因表白（Liu X*， 2019， Science Advances）等全新反向旌旗灯号形式。而线粒体反向旌旗灯号中，线粒体未折叠卵白反馈 （mitochondrial unfolded protein response，mtUPR）是用于节制差错折叠卵白质的质量节制路径。线粒体未折叠卵白反馈，通过细胞核激活线粒体基质内几种分子伴侣和卵白酶的表白，以相应在钳制前提下线粒体内差错折叠卵白质的呈现，协助到达或复原到其自然状态。然而，线粒体表里膜之间的膜间隙是重大的氧化钳制情况，遭到呼吸链形成的多重侵害，在这一区域存在怎么的分子伴侣是紧张的迷信成绩。

研讨显示，线粒体内膜交融卵白OPA1，钳制前提下在膜间隙剪切而成的可溶性短链卵白（S-OPA1），作为膜间隙的分子伴侣，用于维持膜间隙的卵白稳态。研讨在体外纯化了可溶性短链模式的S-OPA1卵白，标明它维护底物卵白免受热和化学诱导的凑集，并进步了关于热刺激的抗性。进一步体内任务应用OPA1基因敲除的细胞及回补可溶性短链模式的S-OPA1卵白，确定其在热刺激下维护线粒体膜间隙卵白，并联合质谱阐发及免疫共积淀技术，发现溶神经素是其维护卵白之一。

线粒体在细胞内具备绝对较高的温度，比四周情况高约10°C，而其膜间隙是此中低温、氧化、PH钳制前提最顽劣的区域。与其他细胞区域相比，用于帮忙卵白折叠的热休克卵白家族，如Hsp60和Hsp70，尚未在线粒体膜间隙中被鉴定。是以，研讨发现S-OPA1对膜间隙卵白在钳制前提下凑集的克制功效，对维护线粒体卵白的稳态维持具备紧张意义。

OPA1（Optic Atrophy 1，视神经萎缩卵白1）在多种心理病理中发扬紧张作用，科研职员体系探求OPA1在线粒体抗钳制的作用，对OPA1在线粒体毁伤中的多重作用有了簇新且全面的意识：当线粒体在钳制前提下时，其膜间隙的可溶性短链卵白S-OPA1作为分子伴侣，发扬“仁义”的作用，维持线粒体卵白稳态；当线粒体通过社交获得外助而功效复原，OPA1不含外显子4b的剪接体发扬了“情商”的决议作用，可与其他功效正常的线粒体进行“kiss-and-run”或完整交融获得复原（Liu X et al.， 2019， The EMBO Journal）；当线粒体自我功效复原，OPA1含外显子4b的剪接体发扬了“良心”的启举措用，特异联合线粒体DNA的转录的调控区而复原功效（Liu X*， 2020， Frontiers in Cell and Developmental Biology）；当线粒体毁伤重大将招致细胞灭亡，OPA1则骤然“心碎” 开释内嵴的细胞色素c引发凋亡（Liu X*， 2015， Heptology）。(100yiyao.com）

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