线粒体中发现了一种新的PARP样酶

研究人员刚刚发现了一种ADP核糖转移酶，该酶在线粒体中具有活性，并对其活性进行了表征。ADP核糖转移酶是在修饰其他蛋白质中起作用的酶。这种被称为NEURL4的新线粒体酶的活性与PARP1类似，PARP1是一种核酶，因其在DNA损伤修复和基因表达调控中的关键作用而得到了充分研究。

　　

为了表征NEURL4的酶活性，由BUSM生物化学前研究助理教授、第一和共同通讯作者Maria Dafne Cardamone博士领导的团队，首次进行了体外酶活性测定。然后，他们生成了一个细胞系，使用基因编辑系统删除了NEURL4。在此基础上，他们用质谱法比较了野生型(“正常”)细胞和没有NEURL4细胞的线粒体蛋白修饰。

根据研究人员的说法，这种方法使他们确定了许多线粒体蛋白作为NEURL4的靶点，包括线粒体LIG3，一种参与修复受损线粒体DNA的蛋白，并证实了NEURL4的活性是维持线粒体DNA (mtDNA)完整性所必需的。

虽然这项研究对临床治疗没有任何直接意义，但研究小组表示，它代表了理解细胞如何维持稳态和对氧化应激作出反应的重要一步。“虽然这不会直接改善人们的生活质量，但我们希望它将为治疗含有线粒体成分的疾病提供新的转化应用提供肥沃的土壤，如癌症、糖尿病、与年龄相关的神经退行性疾病和罕见的线粒体疾病，”波士顿大学波士顿营养肥胖研究中心联合主任、共同通讯作者瓦伦蒂娜·佩里西(Valentina Perissi)说。

研究人员认为，未来研究NEURL4介导的特定线粒体蛋白的修饰如何影响线粒体功能，可能会导致识别用于治疗目的的新调控策略。对NEURL4生物学的更好理解也可能有助于男性不育的治疗。在小鼠和人类中，线粒体DNA缺失与精子活度降低和不育有关，这项研究表明，小鼠中NEURL4表达的减少与mtDNA缺失增加和男性不育的标记物有关，如精子数量减少和精子聚集增加。

Maria Dafne Cardamone, Yuan Gao, Julian Kwan, Vanessa Hayashi, Megan Sheeran, Junxiang Xu, Justin English, Joseph Orofino, Andrew Emili, Valentina Perissi. Neuralized-like protein 4 (NEURL4) mediates ADP-ribosylation of mitochondrial proteins. Journal of Cell Biology, 2022; 221 (3)