线粒体自噬的研究进展

线粒体自噬（mitophagy）是指细胞通过自噬的机制选择性地清除线粒体的过程。选择性清除受损伤或功能不完整的线粒体对于整个线粒体网络的功能完整性和细胞生存来说十分关键。线粒体自噬的异常和很多疾病密切相关,因此对于线粒体自噬的具体分子机制以及生理意义研究有很重要的生物学意义。线粒体自噬的研究是目前生物学领域的研究热点,该文主要综述了近年来在线粒体自噬领域取得的研究进展,旨在为相关领域的研究提供参考。     

Activation of Na+ /H+ exchange on rat preadipocyte plasma membrane and its role in cell proliferation and differentiation

An in vitro cultured rat perirenal preadipocyte (PA) was established as a model system to investigate the role of the intracellular pH (pHi) and of the Na~ /H~ exchanger during PA proliferation and differentiation, pH sensitive probe, 2' ,7'-bis-(2-carboxyethyl)-5(6)-carboxyfluorescein(BCECF), was employed to measure the pHi of PA and to determine the Na~ /H~ exchange activity. The results showed that there was Na~ /H~ exchange activity in the plasma membrane of PA, FCS stimulated DNA synthesis measured by ~3H-TdR incorporation, and the activation of Na~ /H~ exchanger resulted in phi increase (nearly 0.2 pH unit) within 2 min. Ethyl-isopropyl-amiloride (EIPA), a specific Na~ /H~ exchange inhibitor, inhibited Na~ /H~ exchange activity and DNA synthesis. In the absence of serum insulin did not stimulate DNA synthesis but did induce PA differentiation characterized by the appearance of adiposome in the cell and the enhancement of glycerol-3-phosphate dehydrogenase (G_3PDHase) activity. Meantime, insu     

线粒体分裂、融合与细胞凋亡

线粒体是高度动态变化的细胞器,其在细胞内不断分裂、融合并形成网状结构。线粒体的分裂和融合是由多种蛋白质精确调控完成的。Drp1／Dnm1p,Fis1／Fis1p,Caf4p和Mdv1p参与线粒体分裂的调控;Mfn1／2／Fzo1p控制线粒体外膜的融合,而Mgm1p／OPA1则参与线粒体内膜的融合。在细胞凋亡过程中线粒体片段化,网状结构被破坏,线粒体嵴发生重构,抑制这一过程可以部分抑制细胞色素c的释放和细胞凋亡。线粒体形态对于细胞维持正常生理代谢和机体发育起着重要的作用,一旦出现障碍会导致严重的疾病。     

应用IP-2D nano-HPLC-MALDI-TOF-TOF鉴定蛋白质泛素化修饰

近年来,在蛋白质研究中,特别是在蛋白质翻译后修饰(PTM)的研究中,生物质谱技术的应用越来越广泛,与纳升级HPLC的联合应用,使这一技术手段更加有效.针对泛素化在细胞功能调控中发挥关键作用的PTM的特点,将免疫沉淀、2D nano-HPLC和基质辅助激光解吸/电离串联飞行时间质谱(IP-2D nano-HPLC-MALDI-TOF-TOF)有机整合,建立了天然状态下蛋白质泛素化位点的鉴定方法,并应用这一方法确定出K562细胞内具有酪氨酸激酶活性的蛋白c-ABL的泛素化位点.为定性鉴定生理和病理状态下内源性蛋白的泛素化修饰提供了借鉴.     

简述调控线粒体形态变化的分子机制

线粒体是细胞内高度动态变化的细胞器,其在细胞内不断运动、融合、分裂并形成动态平衡的网状结构。线粒体的融合和分裂是由多种蛋白精确调控完成。Mfns／Fz01P控制线粒体外膜的融合,而Mgmlp／OPA1则参与线粒体内膜的融合;Dnm1p／Drp1、Fis1p／Fis1和Mdv1p介导线粒体分裂的调控。线粒体形态对于细胞维持正常生理代谢和机体发育起着重要的作用,一旦调控出现障碍会导致严重的疾病。     

中国穿山甲有丝分裂染色体和减数分裂联会复合体（SC）的研究

中国穿山甲（Manis pentadactyla）的细胞遗传学分析表明,染色体数目2n=40。除着丝粒C带外,还有染色体端部C带和插入性C带。两对小的端着丝粒染色体的随体部位有银染核仁组织者（Ag-NORs）。本文对穿山甲核型的多态性以及减数分裂联会复合体的结构,性染色（X,Y）在减数分裂前期的行为进行了分析和讨论。     

抑制线粒体复合体II诱导线粒体自噬影响细胞增殖的研究

线粒体复合体II,也被称为琥珀酸脱氢酶,参与线粒体呼吸作用及代谢重编程的调控过程。复合体II由四个亚基构成,其突变与肿瘤的发生密切相关。本论文探讨了复合体II与线粒体自噬调控及细胞增殖之间的关系。本实验采用复合体II的特异性抑制剂TTFA或敲除复合体II的B亚基SDHB使其功能缺失。结果发现,复合体II功能的缺失显著引起线粒体形态的片段化进而发生线粒体自噬,导致线粒体蛋白水平减少,抑制ATP生成,由于线粒体功能受到抑制,细胞葡萄糖消耗及乳酸产生水平增加,并显著抑制细胞的细胞的增殖。综上所述,复合体II功能缺失可能通过调控线粒体自噬而影响细胞增殖,从而在肿瘤发生中起重要作用。     

综述: 细胞自噬和线粒体质量控制与健康衰老

拥有健康的晚年是每一个人的祈盼,这也是目前应对即将到来的社会老龄化危机而需要解决的重要课题.实现健康衰老需要对人类衰老发生的机制有深入的了解,比如在此过程中扮演着重要角色的线粒体的研究.线粒体是细胞能量和自由基代谢中心,也是细胞凋亡调控中心,并在信号转导和基因表达调控中发挥重要作用.线粒体一旦受损,一方面能量代谢发生紊乱,另一方面产生大量自由基,影响细胞的正常生长,并导致细胞甚至机体的衰老.正常情况下,细胞通过自噬溶酶体机制选择性清除受损伤和不需要的线粒体,这是线粒体质量控制的重要机制.研究发现,线粒体质量控制异常可能在衰老发生过程中起关键作用.限食及增强运动能有效促进线粒体质量控制,改善线粒体功能并延缓衰老.     

Parkin功能丧失增强细胞自噬

Parkin(PARK2)基因的突变与家族性帕金森综合症的发生密切相关,其蛋白Parkin是细胞内的E3泛素连接酶。当线粒体受到损伤时,Parkin会募集到线粒体上,介导线粒体自噬,在生理条件下,Parkin及Parkin突变体是否会引起细胞自噬还不清楚。本文研究了病理性Parkin突变体对细胞自噬的影响。通过构建一系列Parkin功能缺失的突变体,并转染到HeLa以及ATG5-/-MEF细胞中,利用免疫荧光技术和Western-blot分析这些突变体对细胞自噬的影响。结果表明,Parkin突变体的表达促进细胞自噬的标志分子LC3由LC3-Ⅰ型变为LC3-Ⅱ型。突变体R275W在细胞内形成蛋白聚集体,并与LC3共定位。当细胞自噬的关键基因ATG5被敲除后,Parkin突变体引起的细胞自噬受到显著抑制。我们的初步结果提示Parkin突变体通过Atg5影响细胞自噬,并可能与帕金森症的发生有一定的相关性。     

活性氧、线粒体通透性转换与细胞凋亡

线粒体是真核细胞中非常重要的细胞器,细胞中的活性氧等自由基主要来源于此,线粒体膜的通透性转换(mitochondrial permeability transition,MPT)及其孔道(mitochondrialpermeability transition pore,MPTP)更是在内源性细胞凋亡中发挥了关键作用。持续性的线粒体膜通透性转换在凋亡的效应阶段起决定性作用,可介导细胞色素c等促凋亡因子从线粒体释放到胞浆中,进一步激活下游的信号通路,导致细胞不可逆地走向凋亡。瞬时性的线粒体膜通透性转换及其偶联的线粒体局部的活性氧爆发同样具有促凋亡的作用。线粒体通透性孔道的开放释放出大量活性氧,这些活性氧又能够进一步激活该孔道,以正反馈的形式进一步加剧孔道的打开,放大凋亡信号。活性氧、线粒体通透性转换与细胞凋亡之间具有密不可分的联系,本文根据已知的研究结果集中讨论了这三者的关系,并着重论述了该领域中的最新发现和成果。