大鼠心肌线粒体内、外膜磷脂动态结构的研究

我们以DPH为荧光探针.用毫微秒荧光分光光度计测定了大鼠心肌线粒体及线粒体内、外膜的动态微细结构;用HPLC分析了磷脂组成.实验结果提示.完整线粒体膜流动性主要反映了线粒体外膜的运动状态.线粒体内膜微粘度及磷脂分子摇动角大于外膜,扩散速率小于外膜.除去了蛋白质的线粒体内、外膜磷脂脂质体膜流动性无明显差异.提示线粒体内膜的高微粘度与膜中所含有的多量蛋白有关.     

线粒体蛋白质的转运

线粒体含有约1000种蛋白质,其中99%由细胞核DNA编码,在细胞质核糖体上合成后被分别转运至线粒体的内膜或外膜上、基质或膜间隙中。由众多分子机器组成的线粒体蛋白质转运系统参与了该生物学过程的执行。线粒体DNA编码的13种蛋白质也由该系统转运至线粒体内膜。本文就线粒体蛋白质转运系统中线粒体前体蛋白质的定位分选信号、转运复合物和转运途径作简要介绍。     

蛋白质跨线粒体膜的运送

线粒体约含１０００种左右蛋白质,其中９８％以上系由细胞核编码,在细胞质核酸体上以前体形式合成之后再运至线粒体并选分定位于各部分,现对定位于基持和内膜的蛋白质的运送途径研究的新进展作一扼要介绍,脱血红素细胞色素ｃ是细胞色素ｃ的前体,它既不含导肽,在线粒体外膜迄今也未发现共受体,对其转运的研究概况也作了评述。     

蛋白质跨线粒体膜运送的研究进展

线粒体拥有约1000种蛋白质,其中98％以上系由细胞核编码,在细胞质核糖体上以前体形式合成,之后再运至线粒体,经跨膜运送并分选定位于各部分。现对定位于外膜、基质和内膜的蛋白质的运送途径的研究进展作一扼要介绍。脱血红素细胞色素c是细胞色素c的前体,它不含导肽,对其转运的研究概况也作了评述。     

线粒体蛋白质运输机制

：线粒体的大多数蛋白质是由核基因编码、细胞质合成,而最终运输到线粒体。在此过程中,需要线粒体外膜和内膜的蛋白质运输机器(至少三种主要的移位酶复合物)来保证前体蛋白质的正确运输。     

生物膜膜蛋白三维结构研究的现状与展望

1　生物膜膜蛋白三维结构研究的重要性与迫切性　　细胞是生命的基本结构与功能单位 .细胞的外周膜与细胞内的膜系统称为生物膜 .细胞的能量转换、信息识别与传递、物质运送和分配等基本生命现象都与生物膜密切相关 .生物膜是由蛋白质、脂类以及碳水化合物等组成的超分子体系 ,膜蛋白是膜功能的主要体现者 .生物膜膜蛋白可分为外周膜蛋白和内在膜蛋白 ,后者约占整个膜蛋白的 70 %～ 80 % ,它们部分或全部嵌入膜内 ,有的则是跨膜分布 ,如受体、离子通道、离子泵、膜孔、运载体(ｔｒａｎｓｐｏｒｔｅｒ)以及各种膜酶等等 .象水溶性蛋白质一样 …     

线粒体融合机制研究进展

在活细胞内线粒体融合与分裂间的动态平衡影响着线粒体的形态、数量以及在细胞中的分布。由于线粒体融合涉及四层膜,因而需要特殊的融合机制,以保证线粒体融合的正常进行。章着重对线粒体融合过程以及与线粒体融合有关的蛋白质进行了综述,指出：线粒体内膜的融合与外膜的融合由大约800kDa的蛋白复合物（称之为“融合装置”）耦联在一起,与此有关的蛋白质有Fzolp、Ugolp和Mmmlp等。     

线粒体膜完整性对细胞命运的调控

线粒体双层膜的完整性是细胞存活的关键因素,其遭到破坏后会使细胞发生凋亡、焦亡或炎症。线粒体膜的破坏包括线粒体外膜通透、线粒体内膜通透、通透性转换,三者可通过调控不同的信号通路导致不同的细胞命运。然而,这些信号通路之间存在交叉关联,使得线粒体膜对细胞命运的调控错综复杂,导致人们对其机制缺乏清晰的认识。本综述首先分析了不同程度线粒体外膜通透在细胞存活、癌变或凋亡中的作用,接着讨论了线粒体内膜通透通过引发线粒体DNA释放促进炎症发生的分子机制,然后阐述了线粒体通透性转换引发焦亡的作用机制,最后总结出线粒体膜完整性影响细胞命运决策的内在关联。深入了解线粒体膜完整性调控细胞命运的分子动力学机制,有助于为癌症和神经退行性疾病的诊疗提供思路。     

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。     

酵母线粒体的磷脂转运

线粒体是一种由两层膜包被的细胞器,其功能和结构的稳定性取决于线粒体膜上精确的磷脂组成及分布。线粒体膜上的大部分脂类物质由内质网合成,既而转运到线粒体。而部分脂类利用内质网上产生的前体,在线粒体内膜上合成。由此可见,线粒体膜脂的生物合成需要线粒体与内质网以及线粒体外膜(outer mitochondrial membrane, OMM)与内膜(inner mitochondrial membrane, IMM)之间进行大量的脂质转运。目前认为,这种运输过程既可在拴系因子(tether factors)形成的膜结合部位(membrane contact sites, MCSs)内发生,也可借助脂质转运蛋白(lipid transfer proteins, LTPs)完成。近年来,研究者以酵母为对象,建立了多种线粒体磷脂转运(phospholipid trafficking)的模型,这使人们初步理解了线粒体磷脂转运的机制。本综述总结了酵母线粒体磷脂转运的最新发现,并对这些磷脂转运的模型进行了讨论,以期为今后深入了解线粒体脂类代谢提供参考。     

植物呼吸及代谢的研究 Ⅷ.水稻幼苗线粒体电子传递的多条途径

由差异光谱的测定结果表明,水稻幼苗的线粒体呼吸链存在细胞色素系统的所有电子载体:黄素蛋白、细胞色素 b、细胞色素 c、细胞色素 a 和细胞色素 a_3。用氧电极测定及铁氰化物还原的结果表明,在水稻线粒体中至少存在四条电子传递途径:第一条定位于线粒体内膜内侧,对鱼藤酮、抗霉素 A 及氰化物敏感;第二条也定位于线粒体内膜内侧,但对鱼藤酮不敏感;第三条能氧化外源的 NADH,对鱼藤酮不敏感,而受抗霉素 A抑制,其 NADH 脱氢酶定位于线粒体内膜外侧;第四条途径在氧化外源 NADH 时,如有外源细胞色素 c 存在,可通过外膜上对抗霉素 A 不敏感的 NADH 脱氢酶进行电子传递。由此可以得出结论,高等植物以水稻为代表,其线粒体中的电子传递途径也是多条的。     

磷脂酸(PA)-磷脂酰乙醇胺(PE)相互作用有利于脱血红素细胞色素c跨脂质体的运送

细胞色素c的前体 -脱血红素细胞色素c(Apocyt.c)在细胞质中核糖体合成 ,之后跨线粒体膜运送 ,在线粒体内、外膜间隙中经酶催化与血红素Heme结合形成成熟型的细胞色素c定位于线粒体内膜外侧     

与线粒体分裂有关的蛋白质研究进展

在活细胞内线粒体处于不断的融合与分裂状态,线粒体融合与分裂的动态平衡影响着线粒体的形态和数量,本文对近年来与线粒体分裂有关的蛋白质研究进行了综述：（1）酵母（S.cerevisae)中的Dnm1蛋白或它的同源蛋白质可能通过缠绕于线粒体的收缩部分而影响线粒体外膜分裂;（2）位于线粒体上的3种同源蛋白Mdv1/Fis2/Gag3与Dnm1能短暂结合,它们都是线粒体分裂装置的组成部分;（3）一个插入线粒体外膜的跨膜蛋白Fisl或Mdv2极有可能是线粒体分裂装置的招募因子,并且由它启动分裂过程;（4）分布于膜间隙（IMS）中的Mgm1蛋白并不负责线粒体内膜分裂,这与以前的观点相反。     

H~ -ATP酶重建对脂质体的大小有选择性

膜蛋白在脂质体上重建已成为研究生物膜功能的一个重要手段,但是重建过程受到许多因素的影响,其中不少还不太清楚。为了实现有效地重建,研究这些因素的作用是很有必要的。近年来我们实验室及其它一些实验室先后通过不同的方法实现了H~ -ATP酶在脂质体上的重建。所有这些方法都是加入过量的脂质体以保证重建成功。一般蛋白质与磷脂的比为1∶6—10。线粒体与亚线粒体膜中,蛋白质占80％左右,脂仅占20％,即蛋白质与脂的比是1∶0.25。因此,在人工重建体系中加入磷脂的量比线粒体约高20—40倍。磷脂为     

昆虫线粒体发生的生化和亚显微结构的研究

线粒体在细胞中的发生目前有各种观点的争论,其理论意义涉及到真核细胞的起源和进化、染色体和线粒体两个遗传体系之间的相互关系以及生物膜合成和组装机理等。我们对处于分化中的昆虫胸肌线粒体的观察结果是:(1)对粘虫变态期的呼吸和细胞色素氧化酶活力测定表明蛹期第8天的组织形成阶段是胸肌细胞分化和其线粒体发生的开始。电镜观察表明,线粒体形成分两个阶段:由颗粒结构(可能是酶蛋白与脂的复合体)装配成膜片和膜泡;由膜泡分化出内嵴,进而发育为线粒体。(2)QO₂值,P/O比和ATP酶活力的出现与膜结构的分化发育相平行。α-甘油磷酸氧化酶系统比谷氨酸氧化酶系统装配早;电子传递酶系比磷酸化酶系装配早。(3)蝗虫胸肌分化过程的电镜观察证明;先形成内膜小泡(直径约0.1微米左右),后形成外膜,组成简单线粒体;后者进一步分化发育为成熟线粒体。(4)QO₂值,P/O比和ATP酶活力与膜结构分化发育相平行。ATP酶的出现与能量转涣功能呈平行关系。膜形成早期和“幼稚”线粒体阶段,ATP酶尚未装配。(5)综合上述结果:线粒体膜由非膜结构逐步组装形成,线粒体内膜的各酶系组装次序不同步,线粒体DNA控制合成的膜蛋白在膜结构形成中似乎起核心和骨架作用;线粒体总组装过程在不同细胞中表现为多种途径和方式。     

大肠杆菌周质和外膜蛋白的定位

大肠杆菌周质和外膜蛋白发挥功能必须首先到达其特定亚细胞分区.大肠杆菌通过一系列与蛋白质分泌有关的蛋白（Sec蛋白）将周质和外膜蛋白转运至内膜.在切除了信号肽后,与周质蛋白的定位不同的是,外膜蛋白的最终定位还需要其他因子的协助.外膜蛋白的定位近来认为是以周质作为中介的.     

类固醇激素灵敏调节蛋白研究进展

胆固醇到孕烯醇酮的转化是类固醇激素生物合成的必经途径,该反应发生在线粒体内膜上,但其反应底物胆固醇却位于线粒体外膜的细胞质中,胆固醇从线粒体外膜到内膜的转运过程是类固醇激素合成的限速步骤,而且需要类固醇激素灵敏调节蛋白（StAR)的参与,本文概述了StAR蛋白的结构与功能,转运胆固醇的机理及StAR基因的表达调控。     

Sci Rep:科学家阐明线粒体的程序性细胞死亡过程

正日前,发表在Scientific Reports杂志上的一篇研究报告中,来自加利福尼亚大学等机构的研究人员通过利用一种由石墨烯组成的新型传感器深入解析了线粒体的程序性细胞死亡过程,该研究或为驱动癌细胞自我毁灭提供了新的线索。研究者通过研究开发了一种监测线粒体改变的电子学方法,该方法能够指示出细胞进行自我毁灭的开始阶段,我们机体每个细胞中都有数百个、甚至数千个线粒体,每个线粒体都有着内膜和外膜结构;作为细胞的能量工厂,线粒体会对细胞中的碳水化合物和脂肪进行代谢产     

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。     

BcL2蛋白质家族——定位与转位

Bcl-2蛋白质家族的抗凋亡和促凋亡成员,在线粒体水平上决定细胞的存活或死亡.在正常细胞中,这些成员呈现功能适应性的细胞内分布;抗凋亡成员主要定位于细胞内膜系特别是线粒体外膜上：但绝大多数促凋亡成员主要分布于细胞浆中.细胞接受死亡信号后,Bcl-2家族成员本身受到一系列的调节,如磷酸化、裂解、蛋白质-蛋白质相互作用等,结果之一是促凋亡成员发生细胞内定位的改变,从细胞浆转位于线粒体膜上,并引发线粒体功能异常及其内外膜间致凋亡因子的释放,最终导致细胞凋亡.