近日,來自意大利的科學家在國際學術期刊cell metabolism在線發表了一項最新研究進展,在該項研究中他們發現一個治療線粒體紊亂的潛在作用靶蛋白,對于線粒體治療藥物開發具有重要意義。
身體內幾乎每一個細胞內都含有線粒體,特別是在大腦、肌肉和心臟等重要器官,線粒體發揮著非常重要的功能。而線粒體紊亂是通過錯誤的氧化磷酸過程可在任何年齡階段影響任何器官功能的一類復雜疾病,線粒體DNA以及編碼線粒體蛋白的核基因發生突變則是導致線粒體紊亂的重要因素。雖然目前在線粒體治療藥物開發方面已經取得一些進展,但線粒體生物學和遺傳學的復雜性仍是了解線粒體紊亂分子機制所面臨的巨大挑戰。
在之前一些研究中發現線粒體蛋白Opa1表達水平增加能夠顯著增加氧化呼吸鏈效率保護組織免受損傷,這表明Opa1是對抗線粒體紊亂的一個重要潛在靶向目標。因此,在該項研究中,研究人員對Opa1進行了過表達,結果表明Opa1過表達對兩個線粒體功能障礙小鼠模型具有改善作用。研究人員將結構性復合物組成成分Ndufs4組成型敲除的小鼠和復合物IV組裝因子Cox15在肌肉內特異性條件敲除的小鼠分別與Opa1轉基因小鼠進行雜交,通過對其后代進行觀察發現,與Opa1非過表達小鼠相比,雜交小鼠的運動能力和氧化呼吸鏈效率明顯改善。但Ndufs4-/-:Opa1tg小鼠得到的改善效果相對較弱,而COX15sm/sm:Opa1tg小鼠其線粒體超微結構,線粒體氧化呼吸以及運動能力和壽命得到的改善更加顯著。
研究人員通過對機制進行研究后指出COX15sm/sm:Opa1tg小鼠的氧化呼吸鏈超復合物發生增加,同時其殘余單體復合物IV也更加穩定。
總得來說,這項研究發現線粒體蛋白Opa1對于改善線粒體功能具有重要作用,這為未來開發治療線粒體紊亂的藥物提供了一個重要作用靶點。
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