线粒体自我功能修复新机制

[所属分类:新闻动态] [发布时间:2020-5-14] [发布人:] [阅读次数:] [返回]

山东拓普生物工程有限公司

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中科院广州生物医药与健康研究院刘兴国课题组与武汉大学、中山大学、广州医科大学合作研究，展示了一种 OPA1 外显子 4b 介导的不依赖于线粒体融合的全新线粒体功能修复机制，并进一步发现这一类剪接体在肝癌中有助于线粒体代谢转变。

细胞内的个别线粒体出现损伤发生能量异常时，可以与其他功能正常的线粒体进行融合得到恢复。而融合的模式——短暂的 “亲一下就跑”，抑或完全融合为一体，是由在内膜上的蛋白 OPA1 来决定的。OPA1 如同线粒体社交的 “情商”。然而，损伤的线粒体能否进行自我功能恢复？

研究人员发现 OPA1 的外显子之一 4b 不依赖于线粒体之间的融合，直接调控线粒体呼吸而恢复自我能量供给。机制研究表明，OPA1 外显子 4b 调控线粒体 DNA 类核的结构，特异结合线粒体 DNA 的 D-loop 区来调控其转录，修复电子传递链，最终恢复线粒体呼吸功能。更重要的是，含有 OPA1-Exon4b 的剪接体蛋白在肝癌细胞中的表达特异下调，导致肿瘤糖代谢 Warburg 效应中线粒体能量供给下降。

该研究使人们对 OPA1 在线粒体损伤中的作用有了一个崭新、全面的认识：当线粒体通过社交得到外援而功能恢复，OPA1 不含外显子 4b 的剪接体发挥了 “情商” 的决定作用；当线粒体进行自我功能恢复时，OPA1 含外显子 4b 的剪接体发挥了启动作用；当线粒体损伤严重将导致细胞死亡，OPA1 则骤然“心碎” 释放内嵴的细胞色素 c 引发凋亡。