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研究人员揭示线粒体钙单转运蛋白的结构

2023-12-18 10:34:55 精选百科来源：

导读线粒体是细胞钙 (Ca2+) 信号传导和能量代谢的关键整合者。先前的研究表明，分离的线粒体可以通过称为单向转运蛋白的高度选择性通道缓冲大

线粒体是细胞钙 (Ca2+) 信号传导和能量代谢的关键整合者。先前的研究表明，分离的线粒体可以通过称为单向转运蛋白的高度选择性通道缓冲大量的 Ca2+。众所周知，通过单向转运蛋白摄取 Ca2+ 会激活柠檬酸循环，而其超载会导致细胞死亡。单向转运蛋白已被广泛研究了 50 多年，但其分子身份仍然难以捉摸，直到 2011 年计算基因组学研究发现了其分子成分。单向转运蛋白(钙传导亚基)的核心是线粒体钙单向转运蛋白 (MCU)。 MCU 表现出对钙的高选择性和高电导率的独特性质，这使其成为全球许多结构生物学实验室所追求的有趣的结构目标。

教授。 James J. Chou 的实验室与合作者一起，利用核磁共振 (NMR) 和电子显微镜 (EM) 揭示了 MCU 架构。 MCU结构是同五聚体，第二个跨膜螺旋形成跨膜的亲水孔。关键的 DxxE 氨基酸序列基序形成具有两个羧酸盐环的孔入口，这似乎是离子选择性过滤器。该结构代表了一种新颖的离子通道结构，并暗示了钙运输的通道。这是核磁共振表征的最大结构之一，为理解该通道的功能提供了结构蓝图。

除 MCU 外，单向转运蛋白复合体还包含其他组件，包括通道看门者 EMRE(必需的 MCU 调节因子)、调节亚基 MICU1(线粒体钙摄取 1)、MICU2(线粒体钙摄取 2)和 MCUb(MCU 亚型 b) )。这种复杂性意味着 MCU 的复杂调节，它似乎是一个古老的钙通道，是最早的真核生物的一部分。报道的 MCU 孔结构代表了了解这种复杂的钙单向转运蛋白如何工作的第一步。

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