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研究为线粒体融合蛋白2在细胞能量代谢中的功能提供了新的认识

Mitofusin 2 是调节线粒体生理机能的关键蛋白质——产生能量的细胞器——与多种神经退行性疾病和心血管疾病以及癌症有关。现在,发表在EMBO Reports杂志上的一项研究表明,线粒体中生物能活性的调节需要在内质网中发现线粒体融合蛋白 2,这是一个由细胞质中的复杂膜网络构建的系统

该研究由来自 UB 生物学院和神经科学研究所 (UBNeuro) 的讲师 Francesc Soriano 领导。该论文的其他合著者是巴塞罗那大学生物学院和生物医学研究所 (IBUB) 的专家 Ofelia M. Martínez 和 Francesc Villarroya,以及来自同一学院的 Manuel Reina 等。

Mitofusin 2 (Mfn2) 是线粒体外膜中的一种蛋白质,在以下几个生理过程中具有显着作用:线粒体动力学、能量代谢、胚胎发育、细胞死亡等。这种在线粒体形态和功能中必不可少的蛋白质参与其中在与线粒体能量产生功能障碍相关的几种病理中。因此,了解 Mfn2 如何调节线粒体生物能量有助于设计新的治疗策略,以治疗该蛋白质功能发生改变的神经退行性疾病。

细胞有一系列小的特殊结构——细胞器——它们不是独立的实体,但它们相互作用,这有助于调节它们的功能。具体来说,——专家继续说道——Mfn2 主要位于线粒体,但一小部分蛋白质也在内质网中。在这个位置,Mfn2 与线粒体 Mfn2 和 Mfn1 蛋白相互作用,并在两个细胞器之间建立了桥梁”。

在这项研究中,研究小组证实,Mfn2 缺陷细胞中线粒体生物能量的问题可以通过表达一种专门定位于内质网的人工 Mfn2 蛋白来解决。“生物能量生理机能在细胞中得到恢复,因为它允许在这两个细胞器之间建立联系,因此它有利于钙从内质网到线粒体的旅程,从而激活参与线粒体能量产生的几种酶” .

具体来说,由于连接内质网和线粒体的人工 Mfn2 蛋白的表达,该团队可以逆转 Mfn2 缺乏的神经元的神经突生长缺陷。该研究首次证明了新治疗策略的概念,该策略基于在与 Mfn2 蛋白相关的疾病的病理生理学中恢复内质网和线粒体之间的细胞接触。

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