核呼吸因子-1:细胞核调控线粒体功能的一种重要因子

核基因组和线粒体基因组之间的相互作用,以及它们调控呼吸链亚基表达的机制,一直是国内外学研究的热点问题。核转录因子的发现,使细胞核调控线粒体呼吸链亚基表达机制的研究得到很大发展。核呼吸因子-1(nuclear respiratory factor 1,NRF-1)是一种由核基因组编码的,调控呼吸链亚基表达以及mtDNA转录和复制的核转录因子。该就NRF-1的发现、调控呼吸链亚基表达、在胚胎期维持mtDNA稳定等功能作一介绍。     

哺乳动物核呼吸因子研究进展

核呼吸因子(NRFs)包括核呼吸因子1(NRF-1)和核呼吸因子2(NRF-2),是DNA转录调节因子,调节细胞核基因组编码的呼吸链亚基和与线粒体复制、转录过程中有关的组分,如线粒体转录因子A、线粒体RNA核酸加工内切酶以及血红素合成限速酶等的表达。NRFs在协调线粒体与细胞核两基因组的表达中起重要作用,并与细胞的生长、增殖及染色体的维护等密切相关。     

核呼吸因子的研究进展

核呼吸因子（nuclear respiratory factors,NRFs）包括NRF-1和NRF-2,属于转录激活因子,在调控核基因编码和线粒体基因编码的呼吸链亚基表达中发挥着直接或间接的作用。除此之外,核呼吸因子还具有调控线粒体运输蛋白基因表达和神经元相关因子合成的作用。就NRF-1和NRF-2的分子生物学结构、生物学功能和调控等三个方面进行综述。     

线粒体和细胞核的互作

线粒体是一个半自主的细胞器,它有自己的基因组,能进行ＤＮＡ的复制、转录和翻译,可以编码自身的ｒＲＮＡ、ｔＲＮＡ以及少量蛋白质。但这些过程并不是线粒体完全独立地进行的,它离不开核基因组的指导与调控。线粒体基因表达所必需的一些蛋白质,如ＲＮＡ聚合酶、核糖体大亚单位以及许多调控因子都是由核基因编码,在细胞质的核糖体上合成后,运输进线粒体后再起作用。线粒体功能的正常发挥需要线粒体基因组和核基因组的互作。组成呼吸链的一系列结构蛋白是由线粒体和细胞核共同编码的,这些蛋白质的正确组装,受核基因的控制。同时,研…     

线粒体电子传递系统的组装及其生物学意义

电子传递链亦称呼吸链,由位于线粒体内膜的I、II、III、IV 4种复合物组成,负责电子传递和产生质子梯度。电子主要从复合物I进入电子传递链,经复合物III传递至复合物IV。电子传递系统的组装是一个十分复杂的过程,目前已知主要有约69个结构亚基以及至少16个组装因子参与了人类复合物I、III、IV的组装,这些蛋白质由核基因组与线粒体基因组共同编码。对线粒体电子传递系统的蛋白质组成及其结构已研究得较为清楚,但对它们的组装了解得还比较初步。许多人类线粒体疾病是由于电子传递系统的功能障碍引起的,其中又有许多是由于该系统中一个或多个部件的错误组装引起的。研究这些缺陷不仅能够加深对线粒体疾病发病机理的了解,也有助于揭示线粒体功能的调控机制。将着重对电子传递系统复合物的组装及其与人类疾病关系的研究进展进行综述。     

线粒体呼吸链复合体Ⅰ

线粒体呼吸链复合体Ⅰ(简称复合体Ⅰ)是呼吸链电子传递的起始复合体,作为电子传递过程的限速酶,复合体Ⅰ的分子量远大于其余的四个呼吸链复合体。复合体Ⅰ相关的疾病发生除了与40余个复合体Ⅰ组成亚基的突变相关外,还同参与其组装的多个组装因子存在密切联系。该文对复合体I的结构以及参与调控复合体Ⅰ组装的各类组装因子进行了综述,旨在为全面了解复合体Ⅰ相关疾病的发生提供具体参考。     

线粒体呼吸链复合体Ⅰ

线粒体呼吸链复合体Ⅰ（简称复合体Ⅰ）是呼吸链电子传递的起始复合体,作为电子传递过程的限速酶,复合体Ⅰ的分子量远大于其余的四个呼吸链复合体。复合体Ⅰ相关的疾病发生除了与40余个复合体Ⅰ组成亚基的突变相关外,还同参与其组装的多个组装因子存在密切联系。该文对复合体I的结构以及参与调控复合体Ⅰ组装的各类组装因子进行了综述,旨在为全面了解复合体Ⅰ相关疾病的发生提供具体参考。     

YAP对细胞线粒体功能的影响及其生物学意义研究

YAP(yes-associated protein)是Hippo信号通路中发挥转录共激活作用的蛋白。已知YAP能够参与细胞的多个代谢过程,但YAP是否参与了线粒体功能的调控尚不清楚。该研究发现,无论是化合物抑制YAP功能还是基因敲低YAP表达水平均能够显著提升线粒体呼吸链组装水平,并促进线粒体呼吸能力的上升和膜电位的升高。初步的机制分析表明,YAP基因功能的抑制可正向调控促进线粒体生物能学的相关转录因子Nrf1、RXRα和POLG的表达;负向调控抑制线粒体生物能学的转录因子HIF1-alpha的表达。进一步的生物学功能分析表明,葡萄糖应激或者葡萄糖剥夺下线粒体功能的上升部分依赖于YAP表达量的抑制。综上,该研究发现,YAP可通过调节线粒体功能调控相关转录因子的表达来影响线粒体功能,且葡萄糖应激条件下线粒体功能的维持可通过YAP途径实现。     

线粒体反向调控介导高等植物细胞质雄性不育发生机制

从高等植物细胞质雄性不育发生的基因调控网络角度出发, 综述了目前高等植物细胞质雄性不育的类型、不育发生相关线粒体因子及核恢复基因对线粒体因子的调控。同时, 结合课题组的研究探讨了线粒体通过可能的核质互作途径反向调控(mitochondrial retrograde regulation, MRR)核基因的表达介导雄性不育发生的分子机制。