Nature线粒体新发现颠覆老观点

　　

生物通报道：华盛顿大学和斯坦福大学的研究人员开发了能够校正线粒体功能障碍的小分子，这些小分子有望治疗腓骨肌萎缩症和其它线粒体相关疾病。这项研究于十月二十四日发表在Nature杂志上。

破坏线粒体的基因突变可能引发腓骨肌萎缩症。这是一种严重的遗传疾病，患者会逐渐损失运动神经元最终瘫痪。目前还没有药物能延缓或阻止腓骨肌萎缩症的发展。mitofusin 2是腓骨肌萎缩症中的关键蛋白，对线粒体正常功能非常重要。“这个线粒体蛋白从未被当作靶标，”文章资深作者Gerald W. Dorn II教授说。“我们设计了激活和抑制mitofusin 2的两个化合物，正在线粒体缺陷小鼠中进行测试。”

蛋白mitofusin 2负责连接两个线粒体，使其相互融合并交换遗传信息。“过去科学家们认为mitofusin 2一直在活跃促进线粒体融合，”Dorn说。“我们的研究表明事实并非如此。线粒体蛋白mitofusin 2具有折叠和展开两种形态。折叠形态的mitofusin 2有活性，会促进线粒体融合。展开的mitofusin 2是失活状态，抑制线粒体融合。”

研究人员在此基础上开发了能与mitofusin 2互作的小分子。小分子GoFuse迫使mitofusin 2进入活跃状态，促进线粒体相连并融合。而小分子TetherX迫使mitofusin 2进入失活状态，抑制线粒体融合。研究人员希望用GoFuse或类似分子在腓骨肌萎缩症中恢复线粒体融合，由此阻止或延缓患者的运动神经元损失。

线粒体是细胞内的能源工厂，负责为细胞提供必要能源，也在信号传导、细胞死亡和细胞生长中起关键作用。近年来，越来越多的证据将线粒体功能障碍与衰老、神经退行性疾病关联起来，比如阿尔茨海默症、帕金森病和亨廷顿舞蹈病。加州大学的研究团队在Cell杂志上连发两篇文章指出，线粒体是大脑退化的关键。（更多详细信息请参见：两篇Cell：线粒体是大脑退化的关键）

有很多因素会造成线粒体功能障碍，不过线粒体DNA（mtDNA）突变的作用特别大。Vanderbilt大学的研究人员七月十二日在Cell Metabolism杂志上发表文章指出，突变mtDNA会为了一己私欲做出损害宿主的行为，最终引发线粒体疾病。这项研究揭示了突变mtDNA躲避细胞控制机制的分子途径，有望帮助人们为线粒体疾病开发更有效的疗法。（更多详细信息请参见：Cell子刊惊人发现：自私的线粒体）

人们普遍认为，血糖水平主要受胰岛素、肝脏和肌肉的影响。然而耶鲁大学的科学家们发现，大脑神经元的线粒体也在系统性血糖控制中起到了至关重要的作用。Cell杂志发表的这项研究可以帮助人们进一步理解二型糖尿病的发展。（更多详细信息请参见：Cell惊人发现，糖尿病和线粒体有关？）

生物通编辑：叶予

生物通推荐原文：Correcting mitochondrial fusion by manipulating mitofusin conformations