當前位置:首頁  首頁  新聞通知

佟超实验室在Science Advances发文揭示线粒体形态和组织稳态维持的分子机制

时间:2019年09月19日 访问次数:775



       2019918日,我院佟超教授實驗室在Science Advances發表題爲“Large-scale RNAi screen identified Dhpr as a regulator of mitochondrial morphology and tissue homeostasis”的研究論文,揭示了線粒體形態維持的調控網絡以及四氫喋啶還原酶Dhpr調節線粒體形態維持和組織穩態的分子機制。


       线粒体是细胞中的能量工厂和代谢中心。作为一个高度动态的细胞器,线粒体时刻保持着融合与分裂的动态平衡。过度的分裂和融合都会改变线粒体形态并影响其正常生理功能。因此,线粒体形态维持的关键基因的突变会导致严重的人类疾病。然而,人们对于线粒体形态维持的具体机制还知之甚少。为了寻找维持线粒体形态的关键基因,佟超实验室开展了大规模在体RNAi遺傳篩選,共鑒定出578個基因缺失後會導致線粒體形態和分布異常。生物信息學分析結果顯示,蛋白酶體,RNA剪接體,電子傳遞鏈等蛋白質複合體的重要亞基缺失會導致線粒體形態異常。除此以外,本研究還鑒定到了許多影響線粒體形態的新的調控因子,爲人們解線粒體形態維持提供了豐富的信息。


       此外,本研究还发现编码二氢喋啶还原酶的基因Dhpr的缺失會導致線粒體膨大且嵴結構顯著減少。Dhpr突變體果蠅表現出多巴胺神經元減少、壽命縮短、漸進性地肌肉組織結構損傷和爬行能力下降等表型。這些症狀與帕金森疾病相關基因Pink1parkin缺失所表現出的症狀非常相似。通過進一步的探究,作者發現Dhpr缺失會導致線粒體促分裂因子Drp1的亞硝基化修飾減少。亞硝基化促進Drp1活性,因此Dhpr缺失會導致線粒體分裂能力下降,功能異常。Dhpr的人類同源基因QDPR的缺失會導致帕金森樣疾病症狀,本研究爲揭示這類疾病的致病機理提供了新的思路。


       浙大生研院周佳博士为本文第一作者,佟超教授为本文通讯作者。该研究获得了国家重点研发计划、国家自然科学基金项目、浙江省自然科学基金等项目资助。

Dhpr調節線粒體形態的機制模型

原文鏈接:https://advances.sciencemag.org/content/5/9/eaax0365