手機(jī)版
化工儀器網(wǎng)手機(jī)版
化工儀器網(wǎng)小程序
官方微信
公眾號(hào)：chem17
掃碼關(guān)注視頻號(hào)
【Biorbyt 科研專題】體重管理年，你必須要了解的“線粒體”專題來(lái)了~
【Biorbyt 科研專題】體重管理年，你必須要了解的“線粒體”專題來(lái)了~
3月9日，“十四屆*國(guó)*大三次會(huì)議”舉行記者會(huì)，*家衛(wèi)*健康*員會(huì)主任“雷海潮”表示，將持續(xù)推進(jìn)“體重管理年”行動(dòng)，普及健康生活方式。國(guó)家衛(wèi)生健康委面向公眾發(fā)布了《體重管理指導(dǎo)原則（2024年版）》。
說(shuō)到體重管理，必須要了解“能量代謝”！
你知道嗎？真核細(xì)胞中最重要的產(chǎn)生能量的細(xì)胞器是“線粒體”，在調(diào)節(jié)能量代謝中起著關(guān)鍵作用。線粒體內(nèi)三種主要營(yíng)養(yǎng)素（糖、脂類和蛋白質(zhì)）的代謝過(guò)程為細(xì)胞提供了生命活動(dòng)所需的 95% 的能量（如下圖）。
人體的能量代謝
圖 1.細(xì)胞中的葡萄糖代謝、脂肪酸代謝和氨基酸代謝。
線粒體的分子調(diào)控
除了作為“細(xì)胞動(dòng)力源”的關(guān)鍵功能外，線粒體在細(xì)胞增殖、分化、免疫反應(yīng)和氧化還原平衡等重要生命過(guò)程中也是*不*少的。為了響應(yīng)各種生理信號(hào)或外部刺激，已經(jīng)進(jìn)化出一種復(fù)雜的線粒體質(zhì)量控制 （MQC） 機(jī)制，包括線粒體生物發(fā)生、線粒體動(dòng)力學(xué)和線粒體自噬等關(guān)鍵過(guò)程。
圖2.線粒體質(zhì)量控制的分子調(diào)控。
a PGC-1α 在“線粒體生物發(fā)生”中起著核心作用。包括 AMPK、Sirts 和 Ca2+ 在內(nèi)的幾種調(diào)節(jié)因子參與 PCG-1α 表達(dá)和活性的調(diào)節(jié)。此外，PGC-1β 還參與線粒體生物發(fā)生過(guò)程。
b “線粒體動(dòng)力學(xué)”包括裂變和融合。裂變相關(guān)蛋白 （DRP1、FIS1、MFF 等） 介導(dǎo)線粒體的裂變，這一過(guò)程接受內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和多種激酶等各種因素的復(fù)雜調(diào)節(jié)。融合事件包括 MFN 介導(dǎo)的線粒體外膜融合和 OPA1 介導(dǎo)的線粒體內(nèi)膜融合，同樣，它們?cè)谌诤系牟煌A段受到復(fù)雜的調(diào)節(jié)。
c “線粒體自噬”的作用是及時(shí)去除受損的線粒體。
線粒體自噬有兩種途徑，分別是 PINK1/Parkin 依賴性通路和 PINK1/Parkin 非依賴性通路。它們的共同特征是形成包圍受損線粒體的自噬體和多個(gè)細(xì)胞內(nèi)信號(hào)的復(fù)雜調(diào)節(jié)。此外，線粒體中蛋白質(zhì)質(zhì)量控制系統(tǒng)的存在會(huì)去除錯(cuò)誤折疊的線粒體蛋白質(zhì)，積累的未折疊蛋白質(zhì)會(huì)促進(jìn)線粒體自噬。
線粒體研究的熱門靶點(diǎn)
過(guò)氧化物酶體增殖物激活受體 （PPAR）-γ 共激活因子-1α（PGC-1α）
PGC-1α是線粒體生物發(fā)生的最關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子，促進(jìn)線粒體蛋白的轉(zhuǎn)錄和 mtDNA 的復(fù)制，參與幾乎所有與線粒體生物發(fā)生相關(guān)的過(guò)程的調(diào)節(jié)。
AMP 活化蛋白激酶 （AMPK）
AMPK 是連接細(xì)胞代謝和免疫反應(yīng)的關(guān)鍵參與者，是能量變化的重要傳感器。
CaMK
Ca2+ 在調(diào)節(jié)線粒體生物發(fā)生中起著至關(guān)重要的作用。當(dāng) Ca2+ 水平增加時(shí)，它會(huì)觸發(fā)涉及 CaMK 激活的通路，導(dǎo)致 PGC-1α 和 TFAM 的表達(dá)。
Sirtuin 1 （Sirt1）
Sirt1 是一種經(jīng)過(guò)充分研究的“長(zhǎng)壽基因”，是一種 NAD+ 依賴性組蛋白脫乙酰酶，對(duì)線粒體蛋白的去乙?；苤匾?。
有絲分裂蛋白 （MFN）
線粒體外膜融合*全依賴于 MFN1 和 MFN2，它們是哺乳動(dòng)物中高度同源的 GTP酶。它們具有保守的GTP酶結(jié)構(gòu)域，可調(diào)節(jié)GTP結(jié)合和水解，導(dǎo)致構(gòu)象變化。
視神經(jīng)*縮 1 （OPA1）
線粒體內(nèi)膜融合的主要調(diào)節(jié)因子是 OPA1，它是類似于 MFN 的 GTP 酶家族成員。OPA1 位于線粒體內(nèi)膜的內(nèi)側(cè)，通過(guò)其*特的 N 末端跨膜結(jié)構(gòu)域錨定在線粒體內(nèi)膜上。
PINK1/Parkin
泛素依賴性線粒體自噬過(guò)程由 Parkin 介導(dǎo)，Parkin 是一種調(diào)節(jié)線粒體蛋白泛素化的 E3 泛素連接酶。
PINK1 磷酸化線粒體表面蛋白上的泛素部分，產(chǎn)生磷酸化泛素，從而將 Parkin 募集到線粒體。在去極化線粒體上，Parkin 促進(jìn)進(jìn)一步的底物泛素化，從而促進(jìn) PINK1 的磷酸化活性并形成正反饋回路。這兩個(gè)磷酸化事件確立了 PINK1 在 Parkin 介導(dǎo)的線粒體自噬中的重要作用。
參考文獻(xiàn)：
1.Fan X, Yang M, Lang Y, Lu S, Kong Z, Gao Y, Shen N, Zhang D, Lv Z. Mitochondrial metabolic reprogramming in diabetic kidney disease. Cell Death Dis. 2024 Jun 24;15(6):442. doi: 10.1038/s41419-024-06833-0. PMID: 38910210; PMCID: PMC11194272.
2.Liu BH, Xu CZ, Liu Y, Lu ZL, Fu TL, Li GR, Deng Y, Luo GQ, Ding S, Li N, Geng Q. Mitochondrial quality control in human health and disease. Mil Med Res. 2024 May 29;11(1):32. doi: 10.1186/s40779-024-00536-5. PMID: 38812059; PMCID: PMC11134732.
相關(guān)產(chǎn)品
免責(zé)聲明
- 凡本網(wǎng)注明“來(lái)源：化工儀器網(wǎng)”的所有作品，均為浙江興旺寶明通網(wǎng)絡(luò)有限公司-化工儀器網(wǎng)合法擁有版權(quán)或有權(quán)使用的作品，未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其它方式使用上述作品。已經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)使用作品的，應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使用，并注明“來(lái)源：化工儀器網(wǎng)”。違反上述聲明者，本網(wǎng)將追究其相關(guān)法律責(zé)任。
- 本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其他來(lái)源（非化工儀器網(wǎng)）的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)和對(duì)其真實(shí)性負(fù)責(zé)，不承擔(dān)此類作品侵權(quán)行為的直接責(zé)任及連帶責(zé)任。其他媒體、網(wǎng)站或個(gè)人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時(shí)，必須保留本網(wǎng)注明的作品第一來(lái)源，并自負(fù)版權(quán)等法律責(zé)任。
- 如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問(wèn)題，請(qǐng)?jiān)谧髌钒l(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系，否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。
采購(gòu)中心