《AMPK通过促进线粒体分裂促进自噬》

  • 来源专题:重大新药创制—内分泌代谢
  • 编译者: 李永洁2
  • 发布时间:2016-03-11
  • AMPK通过激活ULK1和抑制mTORC1的触发线粒体自噬或mitophagy。激活MFF的AMPK磷酸化是线粒体分裂的关键。非磷酸化MMF突变阻止mitophagy,AMPK连接到线粒体裂变和mitophagy。线粒体,细胞的主要能量的供应,可进行恒定融合和分裂,作为以维持其质量和功能的外部和内部损伤的自适应响应。 。为了应对温和的能源短缺,线粒体融合并形成管状网络,以最大限度地提高能源生产;然而,为了应对严重应激,线粒体发生裂变。不同的应力,如饥饿,辐射,和有毒化学品,强烈扰动线粒体的功能,并导致产生大量的活性氧(活性氧),这是有害的蛋白质,脂质和DNA的线粒体内,损害ATP生产,造成能源紧张。因此,受损的线粒体必须修复或去除。 DRP1由其招募“受体”,由几个因素,包括MFF(线粒体裂变因子),FIS1(裂变,线粒体1),和Mid49 / 51。这些因素也可作为裂变的传感器,但应力刺激是如何链接到裂变机制还不是很清楚。近期研究发现细胞应激通过磷酸化MFF为AMP活化蛋白激酶(AMPK)的关键作用。

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    • 2023年9月15日,中国农业大学生物学院董江丽教授团队在iScience上发表了题为“The PtdIns3P phosphatase MtMP promotes symbiotic nitrogen fixation via mitophagy in Medicago truncatula”的研究论文。该研究发现了截形苜蓿肌管蛋白磷酸酶(MtMP)通过线粒体自噬促进根瘤共生固氮的新机制。 该研究结果表明,在自噬参与的细胞转变过程中,MP能够去磷酸化自噬体上的PtdIns3P从而促进自噬体与液泡融合,并且MP通过影响线粒体自噬过程促进共生固氮。该研究将共生固氮和线粒体自噬联系起来,拓展了对共生固氮过程的认知。 本文内容转载自“CellPress细胞科学”微信公众号。 原文链接:https://mp.weixin.qq.com/s/kQV4XkGlISTYrqAbVNwwLA
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    • 粉花绣线菊复合群包含七个变种,为我国特有。在早期的化学与生物学研究基础上,中国科学院昆明植物研究所郝小江团队开展了其特征性二萜及二萜生物碱的生物功能挖掘,相继揭示了部分化学成分可促进线粒体融合、特异性抑制Wnt信号通路、通过非Bax/Bak依赖的线粒体途径诱导细胞凋亡、抑制原癌基因Fli-1表达等新颖作用机制。日前,与南开大学陈佺团队、中国科学院生物物理研究所胡俊杰团队合作,在 Nature Chemical Biology 以长文(Article)形式在线发表题为Small molecule agonist of mitochondrial fusion repairs mitochondrial dysfunction的研究论文,该研究报道了绣线菊二萜生物碱的一种衍生物S89能够特异性激活线粒体融合蛋白MFN1并修补多类线粒体损伤。该研究被Science作为研究热点予以报道。   线粒体是调控细胞能量稳态和命运决定的中心,可通过不断融合和分裂维持其正常功能,其中线粒体融合蛋白1(MFN1)和MFN2是介导线粒体外膜融合的动力蛋白样GTP酶。而线粒体分裂与融合失衡导致的过度碎片化是人类诸多疾病与衰老的重要标志之一,如MFN2的突变导致腓骨肌萎缩症(CMT2A)等多种遗传性神经退行性疾病。   该研究以线粒体融合的筛选体系为基础,合成并筛选了数十个该类衍生物,发现S89可直接靶向MFN1,并通过MFN1而不是MFN2促进GTP水解和线粒体融合。S89分子通过缓解MFN1自身抑制作用,并在MFN2缺陷时增强内源性MFN1的活性,从而恢复CMT2A患者来源细胞的线粒体功能。S89还通过防止线粒体损伤保护小鼠心脏组织免受缺血/再灌注损伤。因此,促进线粒体融合的小分子化合物将有助于治疗线粒体相关疾病,如代谢、免疫和神经系统疾病等,是生命科学和生物医学研究备受关注的前沿方向。   南开大学陈佺教授,中国科学院生物物理研究所胡俊杰研究员,中国科学院昆明植物所郝小江院士为本文共同通讯作者。陈佺团队的郭英杰博士,胡俊杰团队的张欢博士、沈璧蓉博士,郝小江团队的晏晨博士为本文共同第一作者。研究工作得到国家自然科学基金、国家重点研发计划、中国科学院战略性先导科技专项(B类)、中国科学院稳定支持基础研究领域青年团队计划等的支持。