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科研進(jìn)展
昆明植物所在小分子促進(jìn)線粒體融合并修補(bǔ)線粒體損傷的新機(jī)制研究中取得進(jìn)展 文章來(lái)源:植物化學(xué)與西部植物資源持續(xù)利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 | 發(fā)布時(shí)間：2023-03-07 | 作者:邸迎彤，晏晨，劉海洋 | 瀏覽次數(shù)： | 【打印】 【關(guān)閉】 粉花繡線菊復(fù)合群包含七個(gè)變種，為我國(guó)特有。在早期的化學(xué)與生物學(xué)研究基礎(chǔ)上，中國(guó)科學(xué)院昆明植物研究所郝小江團(tuán)隊(duì)開(kāi)展了其特征性二萜及二萜生物堿的生物功能挖掘，相繼揭示了部分化學(xué)成分可促進(jìn)線粒體融合、特異性抑制Wnt信號(hào)通路、通過(guò)非Bax/Bak依賴(lài)的線粒體途徑誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡、抑制原癌基因Fli-1表達(dá)等新穎作用機(jī)制。日前，與南開(kāi)大學(xué)陳佺團(tuán)隊(duì)、中國(guó)科學(xué)院生物物理研究所胡俊杰團(tuán)隊(duì)合作，在 Nature Chemical Biology 以長(zhǎng)文(Article)形式在線發(fā)表題為Small molecule agonist of mitochondrial fusion repairs mitochondrial dysfunction的研究論文，該研究報(bào)道了繡線菊二萜生物堿的一種衍生物S89能夠特異性激活線粒體融合蛋白MFN1并修補(bǔ)多類(lèi)線粒體損傷。該研究被Science作為研究熱點(diǎn)予以報(bào)道。
線粒體是調(diào)控細(xì)胞能量穩(wěn)態(tài)和命運(yùn)決定的中心，可通過(guò)不斷融合和分裂維持其正常功能，其中線粒體融合蛋白1（MFN1）和MFN2是介導(dǎo)線粒體外膜融合的動(dòng)力蛋白樣GTP酶。而線粒體分裂與融合失衡導(dǎo)致的過(guò)度碎片化是人類(lèi)諸多疾病與衰老的重要標(biāo)志之一，如MFN2的突變導(dǎo)致腓骨肌萎縮癥（CMT2A）等多種遺傳性神經(jīng)退行性疾病。 該研究以線粒體融合的篩選體系為基礎(chǔ)，合成并篩選了數(shù)十個(gè)該類(lèi)衍生物，發(fā)現(xiàn)S89可直接靶向MFN1，并通過(guò)MFN1而不是MFN2促進(jìn)GTP水解和線粒體融合。S89分子通過(guò)緩解MFN1自身抑制作用，并在MFN2缺陷時(shí)增強(qiáng)內(nèi)源性MFN1的活性，從而恢復(fù)CMT2A患者來(lái)源細(xì)胞的線粒體功能。S89還通過(guò)防止線粒體損傷保護(hù)小鼠心臟組織免受缺血/再灌注損傷。因此，促進(jìn)線粒體融合的小分子化合物將有助于治療線粒體相關(guān)疾病，如代謝、免疫和神經(jīng)系統(tǒng)疾病等，是生命科學(xué)和生物醫(yī)學(xué)研究備受關(guān)注的前沿方向。 南開(kāi)大學(xué)陳佺教授，中國(guó)科學(xué)院生物物理研究所胡俊杰研究員，中國(guó)科學(xué)院昆明植物所郝小江院士為本文共同通訊作者。陳佺團(tuán)隊(duì)的郭英杰博士，胡俊杰團(tuán)隊(duì)的張歡博士、沈璧蓉博士，郝小江團(tuán)隊(duì)的晏晨博士為本文共同第一作者。研究工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專(zhuān)項(xiàng)（B類(lèi)）、中科院穩(wěn)定支持基礎(chǔ)研究領(lǐng)域青年團(tuán)隊(duì)計(jì)劃等的支持。 評(píng)論鏈接：Science 2023 379(6634), 793.
（責(zé)任編輯：李雪）
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