我国科学家发现线粒体调控细胞中蛋白质稳态的新机制

时间:2019-01-15 15:31:55 来源:国家自然科学基金委员会

原标题:我国科学家发现线粒体调控细胞中蛋白质稳态的新机制

图. 由自噬受体蛋白FUNDC1与分子伴侣蛋白HSC70相互作用介导的蛋白质补偿性降解机制

在国家自然科学基金重大项目(批准号:31790404)等资助下,中国科学院动物研究所陈佺研究员课题组发现一条由线粒体蛋白FUNDC1和HSC70介导的信号转导新通路,通过启用线粒体自身的蛋白酶系统或线粒体自噬机制帮助细胞维持蛋白质稳态,研究成果于2018年12月27日,以"A Mitochondrial FUNDC1/HSC70 Interaction Organizes the Proteostatic Stress Response at the Risk of Cell Morbidity"(《线粒体蛋白质的相互作用调控蛋白质稳态应激反应》)为题,在线发表于国际著名期刊EMBO Journal (《欧洲分子生物学杂志》)。论文链接:http://emboj.embopress.org/content/early/2018/12/21/embj.201798786。

蛋白质和线粒体的质量控制对细胞基本活力的维持至关重要。细胞中的蛋白质稳态主要通过分子伴侣蛋白系统与两个蛋白水解系统,即泛素-蛋白酶体系统和自噬-溶酶体系统的协调运作来维持;而作为细胞的能量和代谢中心,线粒体具有相对独立的质量控制系统,包括分子水平的氧自由基清除系统、分子伴侣蛋白系统和蛋白酶系统以及细胞器水平的融合/分裂机制和线粒体自噬机制等。蛋白质稳态的失衡和线粒体的功能障碍是衰老和衰老相关疾病发生的重要因素,二者的发生可能互为因果,但它们之间相互联系的具体机制尚不清楚。

陈佺研究员课题组发现,定位于线粒体外膜的线粒体自噬受体蛋白FUNDC1能够与定位于胞浆的分子伴侣蛋白HSC70相互作用。胞浆中损伤或错误折叠的蛋白可通过该相互作用被募集到线粒体上,之后通过TOM-TIM复合体进入线粒体基质并被定位于基质的线粒体蛋白酶LONP1降解。当细胞中蛋白酶体的活性受到抑制时,FUNDC1与HSC70的相互作用增强,进入线粒体的非折叠蛋白也相应增加。如果这些蛋白在线粒体基质中不能被及时清除,则会参与形成一种特异的多层膜结构。

由FUNDC1和HSC70介导的新途径可以通过启用线粒体自身的蛋白酶系统或线粒体自噬机制来帮助细胞维持蛋白质稳态,但是非折叠蛋白在线粒体上的过度积累会损害线粒体的完整性,激活AMPK并导致细胞衰老的发生。因此,这种由线粒体介导的蛋白质补偿性降解方式是以牺牲线粒体自身的正常功能以及细胞的健康和活力为代价的。

该项研究结果在蛋白稳定失衡、线粒体功能障碍和细胞衰老之间建立了新的联系,为衰老及衰老相关疾病的发生原因提供了新的解释,为这些疾病的治疗和预防提供了新的理论指导。

作者:王璞玥 李响 赵天宇 冯雪莲

嘉兴市第二幼儿园 www.jxdeyey.com 2019-01-15 15:31:55

本文地址: http://www.jxdeyey.com/n9297880.html

线粒体 蛋白 自噬 蛋白质 细胞

颠覆生物学的新发现:婴儿体内竟然有父亲的线粒体DNA!

原标题:颠覆生物学的新发现:婴儿体内竟然有父亲的线粒体DNA!对于大多数哺乳动物来说,线粒体和线粒体DNA只通过母系遗传。美国辛辛那提儿童医院的黄涛生博士和梅奥诊所的PaldeepAtwal博士本周在PNAS上发表论文,称他们在三个家庭中发现了mtDNA双亲遗传。研究人员还在独立实验室中通过不同方 [详情]

http://www.jxdeyey.com/n8924486.html

研究发现关键内质网伴侣蛋白协同自噬途径负反馈调节细胞应激反应新机制

。内质网伴侣蛋白-自噬途径负反馈调节内质网应激反应。在内质网应激(ERstress)条件下,Calreticulin受非折叠蛋白反应(UPR)的诱导表达上调,高表达的Calreticulin通过保守的LIR序列与自噬相关蛋白LC3相互作用,激活细胞自噬途径,从而降解累积的异常折叠蛋白,缓解细胞应激水 [详情]

http://www.jxdeyey.com/n8993031.html

人体细胞中发现抗埃博拉病毒蛋白有望治疗此疾病

人体细胞中发现抗埃博拉病毒蛋白有望治疗此疾病人体细胞中发现抗埃博拉病毒蛋白有助研制相关小分子药物科技日报华盛顿12月16日电(记者刘海英)美国研究人员近日在《细胞》杂志上发表论文称,他们发现人体细胞中的一种蛋白可以帮助对抗埃博拉病毒,模仿该蛋白功能的药物有朝一日或能有效治疗这种致命疾病。与其他病毒 [详情]

http://www.jxdeyey.com/n9070416.html

科学家发现延缓衰老延长寿命的关键蛋白

自噬的相互作用直接影响了衰老。”在这项研究中,研究人员发现多种衰老生物体内的Rubicon蛋白的水平升高。当研究人员抑制Rubicon蛋白表达后,所有的模式动物都展现出了更高的自噬水平,这导致了多种衰老相关因子的改善,并延长了蠕虫和苍蝇的寿命。“我们的分析发现抑制Rubicon蛋白导致衰老相关的机能 [详情]

http://www.jxdeyey.com/n9441711.html

中国科学家发现细胞抵抗病毒感染重要机理

原标题:中国科学家发现细胞抵抗病毒感染重要机理本报北京2月23日电(金歆、庄颖娜)日前,我国科学家在机体抗病毒机理领域取得重要突破。军事科学院军事医学研究院李涛博士和张学敏院士团队经过研究,成功发现细胞“门神”——环鸟腺苷酸合成酶(cGAS)抵抗病毒感染重要调控机理。2月22日凌晨,国际顶级学术期 [详情]

http://www.jxdeyey.com/n9454157.html

声明:本网部分信息转载于其他网站,如稿件涉及版权等问题,请联系我们

界面设计:嘉兴市第二幼儿园(www.jxdeyey.com) 版权所有