缺氧后活化Drp1通过偶联LRRK2影响多组织细胞线粒体功能的机制研究

发布时间：2020-12-28 14:07

　　目的探究缺氧后活化Drp1对线粒体能量代谢和有氧呼吸的调控机制。方法在心肌细胞（H9C2）、血管平滑肌细胞系（vascular smooth muscle cells,VSMC）、肠上皮细胞系（intestinal epithelial cells,IEC）中通过免疫共沉淀、免疫荧光方法观察多种细胞类型缺氧后Drp1活性变化及与线粒体损伤的关系;利用ZDOCK方法建立Drp1与同源激酶LRRK2蛋白互作模型,验证缺氧后Drp1-LRRK2偶联情况;以VSMC细胞为代表,通过Drp1点突变T595A破坏缺氧后Drp1-LRRK2的偶联,分别检测了培养基酸化程度、细胞外乳酸含量等反映无氧呼吸的指标和线粒体膜电位、ATP生成量等反映有氧呼吸的指标。结果缺氧后Drp1的Thr磷酸化水平增高、线粒体损伤明显。进一步研究发现缺氧后Drp1蛋白与LRRK2蛋白界面残基间存在大量氢键,导致缺氧后Drp1-LRRK2偶联从而影响线粒体功能。具体表现为糖酵解过程中乳酸生成的增多和线粒体有氧呼吸过程中膜电位的减低。结论缺氧后活化Drp1可通过偶联LRRK2破坏线粒体能量代谢和有氧呼吸,加重多器官组织线粒体损... 

【文章来源】：第三军医大学学报. 2020年04期 北大核心

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

缺氧后多种细胞类型中Drp1的Thr活性变化和线粒体损伤情况

表1 ZDOCK蛋白对接输出模型的打分情况 模型 ZDOCK 打分 1 1 330.963 2 1 313.107 3 1 306.986 4 1 303.910 5 1 302.771 6 1 292.298 7 1 285.426 8 1 281.605 9 1 241.610 10 1 239.0952.3 缺氧后Drp1-LRRK2偶联对线粒体能量代谢的影响

利用JC-1荧光复合探针检测点突变Drp1后线粒体膜电位变化(图4A),结果显示:正常情况下JC-1多以复合体形式存在,而缺氧后JC-1多以单体形式存在,提示缺氧后线粒体膜电位明显减低(P<0.05)。野生型对照组(Drp1WT)乳酸生成量与缺氧组比较差异无统计学意义,而点突变Drp1组(Drp1T595A)的JC-1 复合体/单体的比例是缺氧组的2.5倍(P<0.05,图4B),提示破坏缺氧后Drp1-LRRK2的偶联可明显改善缺氧后线粒体膜电位。进一步对细胞有氧呼吸指标进行测定,结果显示:缺氧后ATP生成减少了53%,而点突变Drp1破坏Drp1-LRRK2偶联后,ATP产生量提高43%(图4C)。上述结果表明缺氧后Drp1-LRRK2的偶联降低了线粒体氧化磷酸化水平、抑制了线粒体的有氧呼吸。图4 破坏缺氧后Drp1-LRRK2偶联可改善缺氧后线粒体有氧呼吸

【参考文献】：
期刊论文
[1]活化Drp1介导谷胱甘肽代谢调节失血性休克后线粒体功能的研究[J]. 段晨阳,向鑫明,匡磊,刘良明,李涛.  第三军医大学学报. 2020(01)
[2]低表达线粒体蛋白ISCA2对线粒体功能影响的机制研究[J]. 杨玲,刘若兰,牛欢,胡立,李艳纯,王伟龙,李江辉,谭国强,吕建新.  中国细胞生物学学报. 2018(07)



本文编号：2943888