線粒體形態(tài)和功能的異常與多種疾病的發(fā)生密切相關(guān)。線粒體通過不斷的分裂和融合,維持線粒體網(wǎng)絡(luò)的動態(tài)平衡,該過程稱為線粒體動力學,是維持線粒體形態(tài)、分布和數(shù)量,保證細胞穩(wěn)態(tài)的重要基礎(chǔ)。此外,機體還通過線粒體自噬過程降解胞內(nèi)功能異常的線粒體,維持線粒體穩(wěn)態(tài)。線粒體動力學與線粒體自噬二者之間可相互調(diào)控,共同維持線粒體質(zhì)量平衡。探討線粒體動力學和線粒體自噬的調(diào)控機制對揭示多種疾病發(fā)生的分子機制、開發(fā)新的靶向線粒體動力學蛋白或線粒體自噬調(diào)控蛋白的藥物具有重要意義。本文從線粒體動力學與線粒體自噬出發(fā),對線粒體動力學調(diào)控機制、線粒體自噬及其發(fā)生機制以及二者的相互作用關(guān)系、線粒體動力學及線粒體自噬與人類相關(guān)疾病等方面作一綜述。 

【文章來源】：生理學報. 2020,72(04)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：13 頁

【部分圖文】：

線粒體的分裂和融合

LC3接頭蛋白主要有5種，即：泛素結(jié)合蛋白P62(sequestosome-1，又名SQSTM1/P62)、視神經(jīng)蛋白(optineurin,OPTN)、核點蛋白52(nuclear dot protein 52,NDP52)、TAX1結(jié)合蛋白1(TAX1 binding protein 1,TAX1BP1)和BRCA1旁基因1蛋白(neighbor of BRCA1 gene protein,NBR1)。作為LC3接頭蛋白，它們都必須具有兩個重要的結(jié)構(gòu)域：泛素結(jié)合結(jié)構(gòu)域(Ub-binding domain,UBD)和LC3相互作用基序(LC3-interacting region,LIR)。它們通過UBD結(jié)構(gòu)域結(jié)合線粒體蛋白K63處耦聯(lián)的多聚泛素化底物，并通過其LIR識別并結(jié)合自噬體膜上的LC3，以接頭蛋白為橋梁，將自噬體靶向至被泛素分子標記的線粒體上，誘導線粒體自噬[29]。研究提示，OPTN是介導線粒體自噬最重要的一種接頭蛋白。OPTN向線粒體的募集會激活TANK結(jié)合激酶1(TANK-binding kinase 1,TBK1)，進一步磷酸化OPTN并提高線粒體自噬水平[30]。雖然其他接頭蛋白也可被TBK1磷酸化，但OPTN和NDP52是TBK1的最常見底物[31]。2.1.2 PINK1通過Parkin非依賴機制誘導的線粒體自噬

Nix，又名BNIP3L，最初報道其在紅細胞成熟過程中參與線粒體清除[35]。此外，Nix也參與低氧條件下線粒體自噬的發(fā)生。Nix蛋白可通過其BH3結(jié)構(gòu)域直接與LC3結(jié)合，誘導線粒體自噬[36,37]。在缺血腦損傷小鼠模型中也證實，Nix通過Parkin非依賴機制誘導線粒體自噬，保護小鼠免受缺血性腦損傷[38]。但也有研究證實，Nix還可參與到Parkin依賴的線粒體自噬過程中，它可作為Parkin的底物被泛素化，進而募集LC3接頭蛋白NBR1，進而將線粒體靶向至自噬體，誘導線粒體自噬[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)受體


本文編號：3329507