线粒体质量调控-2019年文档

线粒体质量调控

线粒体广泛存在于真核细胞中，拥有一套独特的遗传系统，

是糖 类、

脂肪和氨基酸最终氧化释放能量的场所，

有细胞“动力

工厂”之称。同时，线粒体还参与钙离子调节、细胞增殖、分化

和死 亡等活动。生理状态下，线粒体通过蛋白酶体、分裂

/

融合

以及自噬作用等维持正常的形态和数量，

保证生理功能的正常进

行，称之为“线粒体的质量调控”（

mitochondrial quality

control

，

M QC

）。

线粒体质量调控是一个复杂的过程，

主要机制包括以下

3

个

层次：第一，通 过蛋白酶体作用防止线粒体损伤，维持线粒体稳

定；

第二，

通过线粒体分裂和融合保证线粒体数量和形态；

第三，

选择性地清除受损的线粒体――线粒体自噬。

1.

蛋白酶体介导的线粒体稳态

线粒体是高度动态化的细胞器，< /p>

双层膜结构将其分为

4

个部

分：线粒体外膜、线粒体内膜、膜间隙和基质。线粒体的不同部

位分别定位了 不同的蛋白酶体。

在线粒体外膜，

主要通过泛素一

蛋白酶体系统（

ubiquitin

protease

degradation

system

，

UPS

）

起作用。泛素一蛋白酶体系统主要由泛素、泛素启动酶（包括泛

素激 活酶、泛素结合酶、泛素连接酶）、

26S

蛋白酶体和去泛素< /p>

化酶组成。泛素是由

76

个氨基酸组成的 球形热稳定蛋白，其序

列高度保守。

泛素启动酶负责活化泛素，

并将其结合到底物蛋白

上，

形成靶蛋白 多聚泛素链，

即对待降解的蛋白进行泛素化标记，

接着转运到< /p>

26S

蛋白酶体，最终被蛋白酶体识别、降解。在泛素

去泛素化酶将泛素从底物上解离下来，

继

续标记下一个蛋白，

使泛素得以循环利用川。

泛素一蛋白酶体系

统参与异常蛋白降解，在细胞周期、信号转导、< /p>

DNA

损伤修复、

细胞应激等中起重要调 节作用。

线粒体膜间隙主要通过

HtrA2/Omi

蛋白酶进行线粒 体质量

控制。

HtrA2/Omi

为丝 氨酸蛋白酶，参与调节线粒体

E3

泛素连

接酶。

HtrA2

的缺乏导致线粒体功能障碍，

线粒体形态改变，

ROS

的产生，

< br>ROS

的产生最终又反过来引起线粒体

DNA