线粒体动力学及线粒体自噬调控机制的研究进展

发布时间：2021-08-08 07:25

　　线粒体形态和功能的异常与多种疾病的发生密切相关。线粒体通过不断的分裂和融合,维持线粒体网络的动态平衡,该过程称为线粒体动力学,是维持线粒体形态、分布和数量,保证细胞稳态的重要基础。此外,机体还通过线粒体自噬过程降解胞内功能异常的线粒体,维持线粒体稳态。线粒体动力学与线粒体自噬二者之间可相互调控,共同维持线粒体质量平衡。探讨线粒体动力学和线粒体自噬的调控机制对揭示多种疾病发生的分子机制、开发新的靶向线粒体动力学蛋白或线粒体自噬调控蛋白的药物具有重要意义。本文从线粒体动力学与线粒体自噬出发,对线粒体动力学调控机制、线粒体自噬及其发生机制以及二者的相互作用关系、线粒体动力学及线粒体自噬与人类相关疾病等方面作一综述。 

【文章来源】：生理学报. 2020,72(04)北大核心CSCD

【文章页数】：13 页

【部分图文】：

线粒体的分裂和融合

LC3接头蛋白主要有5种，即：泛素结合蛋白P62(sequestosome-1，又名SQSTM1/P62)、视神经蛋白(optineurin,OPTN)、核点蛋白52(nuclear dot protein 52,NDP52)、TAX1结合蛋白1(TAX1 binding protein 1,TAX1BP1)和BRCA1旁基因1蛋白(neighbor of BRCA1 gene protein,NBR1)。作为LC3接头蛋白，它们都必须具有两个重要的结构域：泛素结合结构域(Ub-binding domain,UBD)和LC3相互作用基序(LC3-interacting region,LIR)。它们通过UBD结构域结合线粒体蛋白K63处耦联的多聚泛素化底物，并通过其LIR识别并结合自噬体膜上的LC3，以接头蛋白为桥梁，将自噬体靶向至被泛素分子标记的线粒体上，诱导线粒体自噬[29]。研究提示，OPTN是介导线粒体自噬最重要的一种接头蛋白。OPTN向线粒体的募集会激活TANK结合激酶1(TANK-binding kinase 1,TBK1)，进一步磷酸化OPTN并提高线粒体自噬水平[30]。虽然其他接头蛋白也可被TBK1磷酸化，但OPTN和NDP52是TBK1的最常见底物[31]。2.1.2 PINK1通过Parkin非依赖机制诱导的线粒体自噬

Nix，又名BNIP3L，最初报道其在红细胞成熟过程中参与线粒体清除[35]。此外，Nix也参与低氧条件下线粒体自噬的发生。Nix蛋白可通过其BH3结构域直接与LC3结合，诱导线粒体自噬[36,37]。在缺血脑损伤小鼠模型中也证实，Nix通过Parkin非依赖机制诱导线粒体自噬，保护小鼠免受缺血性脑损伤[38]。但也有研究证实，Nix还可参与到Parkin依赖的线粒体自噬过程中，它可作为Parkin的底物被泛素化，进而募集LC3接头蛋白NBR1，进而将线粒体靶向至自噬体，诱导线粒体自噬[39]。2.2.2. 2 Bcl-2/腺病毒E1B-19kDa蛋白互作蛋白3(Bcl-2/adenovirus E1B 19 kDa interacting protein 3,BNIP3)受体


本文编号：3329507