费城-编码腺嘌呤核苷酸转运蛋白(ANT)的蛋白质的基因突变会导致多种疾病，例如心脏病和眼肌无力，但这些突变如何触发疾病的潜在机制尚不清楚。现在，宾夕法尼亚大学医学院的研究人员发现ANT对于称为线粒体的质量控制过程至关重要-通过消除受损的线粒体，它有助于确保线粒体网络的完整性-并发现导致质量控制系统缺陷的突变最终导致心脏病。
这项发现发表在《自然》杂志上，揭示了蚂蚁的新功能和令人惊讶的功能。蚂蚁是一种众所周知的蛋白质，也有助于线粒体产生化学能，即补充人体细胞所需的三磷酸腺苷(ATP)。尽管已经知道ANT基因的突变会引起疾病，包括心肌病(一种使人的心脏更难将血液泵送到身体其他部位的疾病)，但研究表明该突变不会影响ANT的生产能力化学能，引发了人们如何生病的疑问。
该研究的通讯作者说：“在揭示ANT和线粒体之间的联系以及突变对质量控制的影响时，我们的发现改变了我们对致病突变的思考方式，并使我们能够将注意力集中在正确的途径上，”该研究的通讯作者说。 Zoltan Arany医学博士，宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院心血管医学教授。“现在我们知道这些疾病是由质量控制缺陷引起的，而不是由于缺乏ATP产生的，我们可以开始考虑改善质量控制的治疗方法。”
线粒体被称为细胞的动力源，可产生为人体细胞提供燃料所需的大部分ATP，并在包括心脏和肝脏在内的高能量需求器官中发挥重要作用。质量控制机制，包括线粒体(线粒体常发生在损坏或压力后的缺陷线粒体)，有助于确保线粒体网络正常运行。尽管已经确立了线粒体的作用，但到目前为止，关于参与线粒体的不同蛋白质的信息仍然有限。
为了更深入地了解线粒体所涉及的成分，研究人员团队使用多个报告系统和促有丝分裂的触发器进行了CRISPR / Cas9全基因组筛选。令他们惊讶的是，他们发现ANT是许多细胞类型中线粒体质量控制途径所必需的。在证实他们的发现的后续测试中，研究人员发现ANT促进了线粒体的生长，而与它在产生ATP中的作用无关，这表明该蛋白具有两个不同的功能。
基于这一发现，研究人员设计了测试来调查ANT基因的突变是否影响线粒体。他们发现，ANT中引起疾病的突变取消了它与蛋白质复合物结合的能力，而蛋白质复合物是蛋白质从内膜重新定位到线粒体基质中所必需的，最终抑制了线粒体吞噬。进一步的研究表明，遗传去除ANT可以抑制线粒体。研究人员还发现，基因缺乏ANT的小鼠的线粒体变钝，并且经历了非典型线粒体的大量积累。
Arany说：“我们发现ANT参与了线粒体研究，我们感到非常惊讶，发现它具有两种独立的功能-ATP生成和质量控制。”“尽管没有改善质量控制流程的灵丹妙药，但我们希望我们的发现为今后的工作打下基础，这些工作将研究如何抵消线粒体的抑制，并最终防止这些突变引起疾病。”
标签： 线粒体质量
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