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昆明植物所在小分子促進線粒體融合并修補線粒體損傷的新機制研究中取得進展 文章來源:植物化學與西部植物資源持續(xù)利用國家重點實驗室 | 發(fā)布時間：2023-03-07 | 作者:邸迎彤，晏晨，劉海洋 | 瀏覽次數(shù)： | 【打印】 【關(guān)閉】 粉花繡線菊復合群包含七個變種，為我國特有。在早期的化學與生物學研究基礎(chǔ)上，中國科學院昆明植物研究所郝小江團隊開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成分可促進線粒體融合、特異性抑制Wnt信號通路、通過非Bax/Bak依賴的線粒體途徑誘導細胞凋亡、抑制原癌基因Fli-1表達等新穎作用機制。日前，與南開大學陳佺團隊、中國科學院生物物理研究所胡俊杰團隊合作，在 Nature Chemical Biology 以長文(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并修補多類線粒體損傷。該研究被Science作為研究熱點予以報道。
線粒體是調(diào)控細胞能量穩(wěn)態(tài)和命運決定的中心，可通過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是介導線粒體外膜融合的動力蛋白樣GTP酶。而線粒體分裂與融合失衡導致的過度碎片化是人類諸多疾病與衰老的重要標志之一，如MFN2的突變導致腓骨肌萎縮癥（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)十個該類衍生物，發(fā)現(xiàn)S89可直接靶向MFN1，并通過MFN1而不是MFN2促進GTP水解和線粒體融合。S89分子通過緩解MFN1自身抑制作用，并在MFN2缺陷時增強內(nèi)源性MFN1的活性，從而恢復CMT2A患者來源細胞的線粒體功能。S89還通過防止線粒體損傷保護小鼠心臟組織免受缺血/再灌注損傷。因此，促進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，是生命科學和生物醫(yī)學研究備受關(guān)注的前沿方向。 南開大學陳佺教授，中國科學院生物物理研究所胡俊杰研究員，中國科學院昆明植物所郝小江院士為本文共同通訊作者。陳佺團隊的郭英杰博士，胡俊杰團隊的張歡博士、沈璧蓉博士，郝小江團隊的晏晨博士為本文共同第一作者。研究工作得到國家自然科學基金、國家重點研發(fā)計劃、中科院戰(zhàn)略性先導科技專項（B類）、中科院穩(wěn)定支持基礎(chǔ)研究領(lǐng)域青年團隊計劃等的支持。 評論鏈接：Science 2023 379(6634), 793.
（責任編輯：李雪）
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