呼吸鏈復(fù)合物生成機理揭開

【資料簡介】

呼吸鏈復(fù)合物生成機理揭開
       線粒體是細(xì)胞的“動力工廠”，而其中呼吸鏈復(fù)合物起著重要作用，只是一直以來人們都不知道這些復(fù)合物是如何生成的。現(xiàn)在，德國哥廷根的科學(xué)家研究表明，新發(fā)現(xiàn)的蛋白復(fù)合物“MITRAC”是實現(xiàn)這一過程的關(guān)鍵。相關(guān)成果發(fā)表在12月21日的《細(xì)胞》雜志上。

*，線粒體是真核細(xì)胞中由雙層高度特化的單位膜圍成的細(xì)胞器。主要功能是通過氧化磷酸化作用合成三磷酸腺苷（ATP），為細(xì)胞各種生理活動提供能量，因此有細(xì)胞“動力工廠”之稱。線粒體進化起源的祖先來自于細(xì)菌。在數(shù)百萬年的過程中他們已經(jīng)失去了大部分的遺傳信息。大多數(shù)在這個細(xì)胞的“發(fā)電廠”內(nèi)起作用的蛋白質(zhì)都是從外面被運送到線粒體內(nèi)的。不過，線粒體也擁有自己的遺傳物質(zhì)。他們能合成一組非常小的13個必需的蛋白質(zhì)。這些蛋白質(zhì)是呼吸鏈復(fù)合物的核心蛋白。長期以來，人們一直不了解，線粒體內(nèi)產(chǎn)生的蛋白質(zhì)和外面導(dǎo)入的蛋白質(zhì)是如何被組裝在了一起的。

現(xiàn)在，哥廷根大學(xué)的彼得·瑞林教授和他的“線粒體膜蛋白復(fù)合物生物合成和組裝”研究小組，與哥廷根馬克斯—普朗克生物物理化學(xué)研究所密切合作，對呼吸鏈膜蛋白復(fù)合物是如何被組裝的問題進行了深入研究。“了解我們細(xì)胞中的動力工廠以及呼吸鏈生成的過程是我們研究小組的一個中心目標(biāo)。這是我們進行線粒體疾病研究的基礎(chǔ)。”瑞林教授說。

通過研究，瑞林教授和他的研究小組發(fā)現(xiàn)：新發(fā)現(xiàn)的蛋白復(fù)合物“MITRAC”在裝配呼吸鏈復(fù)合物IV的過程中起重要作用。輸入的蛋白質(zhì)和在線粒體中生成的蛋白質(zhì)在這里結(jié)合在了一起。與此同時，MITRAC復(fù)合物的蛋白質(zhì)成分規(guī)范著線粒體內(nèi)蛋白質(zhì)的新合成。這種耦合保護著線粒體，從而生成比他們的需要更多的蛋白質(zhì)。作為MITRAC復(fù)合物的組成部分，科學(xué)家可以識別出更多的導(dǎo)致了嚴(yán)重的人類疾病的蛋白質(zhì)。

該研究小組的工作揭示了這些蛋白質(zhì)在呼吸鏈的生物合成中的具體功能，確切地說是在復(fù)合物IV的合成中。研究結(jié)果回答了基礎(chǔ)研究中多年來都沒能理解的重要問題，從而為理解嚴(yán)重的心臟和神經(jīng)系統(tǒng)疾病提供了重要的新見解。（生物谷）