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改善线粒体相关疾病要靠一关键蛋白

近日,来自意大利的科学家在国际学术期刊cell metabolism在线发表了一项最新研究进展,在该项研究中他们发现一个治疗线粒体紊乱的潜在作用靶蛋白,对于线粒体治疗药物开发具有重要意义。

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身体内几乎每一个细胞内都含有线粒体,特别是在大脑、肌肉和心脏等重要器官,线粒体发挥着非常重要的功能。而线粒体紊乱是通过错误的氧化磷酸过程可在任何年龄阶段影响任何器官功能的一类复杂疾病,线粒体DNA以及编码线粒体蛋白的核基因发生突变则是导致线粒体紊乱的重要因素。虽然目前在线粒体治疗药物开发方面已经取得一些进展,但线粒体生物学和遗传学的复杂性仍是了解线粒体紊乱分子机制所面临的巨大挑战。


在之前一些研究中发现线粒体蛋白Opa1表达水平增加能够显著增加氧化呼吸链效率保护组织免受损伤,这表明Opa1是对抗线粒体紊乱的一个重要潜在靶向目标。因此,在该项研究中,研究人员对Opa1进行了过表达,结果表明Opa1过表达对两个线粒体功能障碍小鼠模型具有改善作用。


研究人员将结构性复合物组成成分Ndufs4组成型敲除的小鼠和复合物IV组装因子Cox15在肌肉内特异性条件敲除的小鼠分别与Opa1转基因小鼠进行杂交,通过对其后代进行观察发现,与Opa1非过表达小鼠相比,杂交小鼠的运动能力和氧化呼吸链效率明显改善。但Ndufs4-/-:Opa1tg小鼠得到的改善效果相对较弱,而COX15sm/sm:Opa1tg小鼠其线粒体超微结构,线粒体氧化呼吸以及运动能力和寿命得到的改善更加显著。

 

研究人员通过对机制进行研究后指出COX15sm/sm:Opa1tg小鼠的氧化呼吸链超复合物发生增加,同时其残余单体复合物IV也更加稳定。

 

总得来说,这项研究发现线粒体蛋白Opa1对于改善线粒体功能具有重要作用,这为未来开发治疗线粒体紊乱的药物提供了一个重要作用靶点。


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