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Cell子刊:细胞能量代谢缺陷可以干扰维生素B平衡

日期: 2019年02月19日


    

线粒体是细胞的发电厂,但它们的功能与维生素B有关联才刚开始被揭示。当营养状况良好时,维生素B9(叶酸)会将线粒体转变为细胞建造者。通过叶酸,线粒体会生成一些物质制造出基因组复制和修复、细胞膜更新和合成抗氧化剂所需的材料。这一机制还涉及其他的维生素B。

 

来自芬兰的一项研究阐明了一种严重的渐进性儿童脑疾病和成人肌肉疾病的潜在机制。研究结果第一次指出,细胞能量代谢缺陷可以扰乱维生素B的平衡,导致遗传改变。

 

领导这一研究的是赫尔辛基大学Anu Suomalainen-Wartiovaara教授研究小组的MSc Joni Nikkanen,研究结果发表在著名科学期刊《细胞代谢》(Cell Metabolism)杂志上。

 

研究人员证实,由线粒体功能障碍引起的渐进性的线粒体肌病PEO和小儿脊髓小脑共济失调扰乱了叶酸代谢,不管是否摄取了营养物质。这导致了DNA合成所需的材料失衡,从而造成了遗传损伤和/或线粒体基因组数量下降。

 

“这些结果第一次表明了,细胞能量代谢缺陷可以扰乱维生素B平衡,导致遗传改变。这一信息为寻找治疗方法打开了新的途径,尤其是关注一些特殊形式的维生素B作为代谢路径的特异修饰子,”Anu Suomalainen-Wartiovaara教授说。

 

此外,近期来自圣犹大儿童研究医院的研究人员揭示出了一条线粒体细胞死亡的新途径,其与BOK蛋白有关。这一研究发现有可能促使开发出一些新方法在某些类型的癌细胞中触发细胞死亡。

 

线粒体细胞死亡途径(凋亡)是从线粒体外膜透化,布满小孔开始。随后细胞色素c一类的蛋白和其他的分子从线粒体内外膜之间的间隙漏到细胞质中,激活caspase蛋白酶启动一系列的反应导致了细胞快速死亡。

 

论文的第一作者、圣犹大儿童研究医院Fabien Llambi说:“BOK是线粒体凋亡的一个效应蛋白,但它似乎与启动线粒体细胞死亡的一些已知蛋白以不同的方式发挥作用。BOK蛋白的稳定性与内质网内感受到的细胞压力量直接相关。”

 

研究人员揭示,内质网相关性蛋白降解(ERAD)信号通路的元件控制了BOK的蛋白质稳定。ERAD是帮助检测和消除受损及往往未折叠的蛋白质的一种质量控制机制。具体见Cell:线粒体细胞死亡的新途径 (赛业生物 www.cyagen.com)

 

原文标题:

Mitochondrial DNA Replication Defects Disturb Cellular dNTP Pools and Remodel One-Carbon Metabolism

 

转载标题:Cell子刊:细胞能量代谢缺陷可以干扰维生素B平衡

 

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