Cell子刊：线粒体是如何演化的？

  线粒体是人体细胞的“发电站”。它们提供了细胞代谢所需的能量。但是，这些“发电站”是如何进化的？它们是如何构建的呢？近期，来自德国弗莱堡大学的研究人员研究了所谓的氧化酶装配（OXA）机器，在线粒体内膜发育和细胞能源供应中所起的作用。Jan Höpker、Silke Oeljeklaus、Nikolaus Pfanner、Sebastian Stiller、Bettina Warscheid、Nils Wiedemann几位博士及其研究小组已经证明，这种蛋白质复合物对于某些蛋白质整合到线粒体内膜，是至关重要的——这些蛋白质在细胞呼吸和其他进程中发挥作用。科学家们将这项研究结果发表在5月10日的《Cell Metabolism》杂志上。
  线粒体来源于细菌，这意味着它们有自己的DNA分子，其中记录着一些蛋白质的结构。在线粒体的细菌前体中已经存在一种OXA样的机器，并且在进化过程中是保守的。根据线粒体的遗传物质所产生的蛋白质，被OXA整合到线粒体内膜中。然而，99%的蛋白质的遗传信息，被存储在细胞核中。细胞在细胞质中产生这些蛋白质分子，随后是TOM——“外膜移位酶”，和TIM——“内膜移位酶”将它们运输通过外膜和内膜，进入线粒体。但是，直到现在，这些输入的蛋白有多少也被OXA整合到内膜中，还不明确。
  弗莱堡大学的研究人员系统地寻找了被OXA整合到线粒体内膜中的蛋白质——在它们通过TOM和TIM被输入之后。他们使用了一种叫做定量质谱测定的分析技术，来确定线粒体内膜蛋白，如果没有OXA它们在细胞中会减少。通过追踪放射性同位素标记蛋白质到线粒体内膜的整合，他们能够证明，OXA对于这个过程是必要的。
  输入的OXA依赖性蛋白质发挥着重要功能，从细胞呼吸、金属离子的交换和生化反应，到使代谢产物在内膜之间转运的蛋白整合。当这些呼吸蛋白的整合或功能被阻断时，这可能会导致线粒体相关的神经肌肉疾病或癌症。因此，OXA依赖性的内膜蛋白整合——在进化上一直是保守的，是线粒体内膜形成和人类细胞能源供应的基础。（原文：Mitochondrial OXA Translocase Plays a Major Role in Biogenesis of Inner-Membrane Proteins）
（转化医学网360zhyx.com）