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科学家确定线粒体钙吸收和生物能学的关键因素

2023-12-25 10:22:30 生活来源：

导读线粒体是细胞的能量产生电池，但它们还执行其他关键功能，包括保护细胞免受钙超载，钙超载是某些心血管和神经退行性疾病中细胞死亡的重要原

线粒体是细胞的能量产生电池，但它们还执行其他关键功能，包括保护细胞免受钙超载，钙超载是某些心血管和神经退行性疾病中细胞死亡的重要原因。这种安全机制的基础是一种称为线粒体 Ca2+ 单向转运蛋白 (MCU) 的蛋白质复合物。天普大学刘易斯·卡茨医学院 (LKSOM) 科学家的新研究准确地展示了 MCU 蛋白如何聚集在一起影响钙吸收，为了解 MCU 复合物的生理作用及其对细胞生物能学的重要性提供了新的线索。

该研究的高级研究员、LKSOM 医学遗传学和分子生物化学系转化研究中心副教授 Muniswamy Madesh 博士表示，各种 MCU 组件如何组装并作为一个单元发挥作用一直是个谜。然而，了解它们如何组合在一起对于理解 MCU 活动至关重要。

“线粒体通过单向转运蛋白吸收细胞中的钙，”马德什博士解释道。“这个过程对于细胞生存至关重要。当线粒体钙吸收失败时，就会启动称为自噬的细胞内降解过程。”自噬使细胞能够在压力下平衡能量来源，并由过量的钙和钙诱导的氧化应激触发，这些因素也可以激活细胞死亡途径。

在 5 月 12 日在线发表在《细胞报告》杂志上的新研究中，Madesh 博士及其同事表明，MCUR1(一种单向转运蛋白调节剂)充当 MCU 复合物的支架，与 MCU 和一种称为必需 MCU 调节剂 (EMRE) 的蛋白质结合。 )。MCU 和 EMRE 协同工作，保护细胞免受钙超载——如果没有 MCUR 1 的协调作用，它们就无法做到这一点。缺乏 MCUR1 的小鼠表现出线粒体钙吸收受损，导致线粒体生物能量危机，细胞能量产生减少。在血管内皮细胞中，研究人员能够证明 MCUR1 缺失会导致细胞迁移减少和自噬增加。内皮细胞迁移对于新血管的生长是必要的。

“MCUR1 充当编排者，将 MCU 复合体的结构组件汇集在一起，”Madesh 博士解释道。“MCUR1 的这种作用可能对提高我们对以线粒体功能障碍为核心特征的疾病的理解具有重要意义。”

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