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Circulation:新研究揭示调节线粒体压力反应的新靶点

来源:本站原创 2019-09-21 23:49

2019年9月21日 讯/生物谷BIOON/ --心脏的应激反应蛋白在心脏病发作时会被激活,以帮助防止细胞死亡。对此,坦普尔大学的Lewis Katz医学院研究人员首次表明,这些被称为MCUB的专门性应急蛋白,可暂时降低钙转运到线粒体的水平,从而缓解心脏病的严重程度。相关结果于近日发表在《Circulation》杂志上。

该研究表明,MCUB可以作为研究和治疗以钙超载和细胞死亡为特征的疾病(包括心力衰竭,心脏病发作,中风和神经退行性疾病)的有希望的新靶标。

(图片来源:Www.pixabay.com)

“ MCUB调节受损心脏组织中线粒体的钙吸收,从而限制钙超载的发生。众所周知,钙超载是导致细胞死亡(尤其是心脏病发作后)的主要因素,”该研究副教授John W. Elrod博士解释说。

钙稳态对许多日常细胞活动至关重要,线粒体是调节调节钙稳态的主要部位。为了使钙进入线粒体,钙离子需要穿过称为线粒体钙单向转运蛋白(MCU)的,位于线粒体内膜上的通道。线粒体吸收的钙离子水平受该通道各种成分的调节。此外,尽管MCUB与亚基构成MCU非常相似,但前者在钙调节中的确切作用仍是未知的。

新的的研究发现,细胞中MCUB基因的缺失会导致构成钙通道的蛋白质发生变化,这对于控制该通道的开启或关闭至关重要。由于这些改变是由应激(例如心脏细胞损伤)诱导的,因此研究人员接下来研究了小鼠心脏病发作后MCUB的作用。在遭受心脏病发作的小鼠中,研究小组观察到MCUB基因表达显着升高,而MCU和通道MICU1表达水平则有所降低。当在小鼠中引起心脏病发作之前进行基因表达时,MCUB改变了通道以减少受伤心脏中的钙超载,最终减少了组织损伤。

Elrod的团队还发现,尽管可以改善心脏损伤后的细胞存活率,但增加的MCUB活性却以线粒体能量产生为代价。Elrod博士解释说:“ MCUB的引入是一种补偿性变化。”

“ MCUB为我们提供了一个新的分子靶标进行研究。它的独特之处在于它改变了通道的化学计量,从而提出了一种新的机制,可以对治疗操作进行修正。我们认为调节MCUB可以使我们在不完全抑制所有能量功能的情况下降低线粒体钙的吸收。”

最后,作者希望通过后续研究确定分子相互作用的确切位置,可以为如何针对心脏病中的线粒体钙超负荷提供更多见解。(生物谷Bioon.com)

资讯出处: New target regulating mitochondria during stress

原始出处: Jonathan P. Lambert, Timothy S. Luongo, Dhanendra Tomar, Pooja Jadiya, Erhe Gao, Xueqian Zhang, Anna Maria Lucchese, Devin W. Kolmetzky, Neil S. Shah, John W. Elrod. MCUB Regulates the Molecular Composition of the Mitochondrial Calcium Uniporter Channel to Limit Mitochondrial Calcium Overload During Stress. Circulation, 2019; DOI: 10.1161/CIRCULATIONAHA.118.037968

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