发布时间:2024-05-28 16:37 原文链接: 研究揭示线粒体DNA质量控制的新机制

  广州医科大学基础医学院教授冯杜团队研究揭示了线粒体DNA(mtDNA)质量控制的新机制,报道了线粒体转录因子A(TFAM)作为自噬受体介导胞质中mtDNA的清除,进而限制炎症反应。相关成果5月23日在线发表于《自然-细胞生物学》(Nature Cell Biology)。

TFAM介导应激状态下mtDNA的自噬途径清除进而抑制cGAS-STING通路激活。研究团队供图

  该研究发现,在应激状态下,TFAM与mtDNA一同释放到细胞质,前者与自噬关键蛋白LC3互作介导mtDNA和TFAM的溶酶体依赖清除;干扰TFAM-LC3B的相互作用可导致应激状态下mtDNA的进一步累积,同时加剧cGAS-STING炎症通路的激活。

  线粒体是重要的细胞器,对细胞的稳态和能量产生至关重要。各种应激会引起线粒体功能障碍,mtDNA释放到细胞质中激活炎症通路,从而导致多种疾病的发生。胞质中mtDNA的累积可使炎症和细胞功能障碍持续存在,从而加剧疾病的进展,因此阐明其清除过程至关重要。

  冯杜团队前期研究发现,线粒体内膜蛋白PHB1通过调节线粒体膜通透性转换孔的解离-聚合,控制mtDNA从线粒体膜释放的机理。在此研究基础上,团队继续探索了在氧化应激或炎症反应过程,mtDNA与其结合蛋白TFAM一同被释放到胞质中,后者与自噬蛋白LC3B相互作用,作为自噬受体介导异常定位胞质的mtDNA清除,抑制cGAS-STING通路减轻mtDNA引发的炎症反应。

  该研究发现了一条不依赖于DNA酶的mtDNA降解通路,揭示了mtDNA质量控制的新机制,对理解多种免疫失衡相关的病理状态具有广泛的意义,或为mtDNA失衡引发炎症的治疗提供了潜在的方案。

相关文章

荧光传感器实时监测DNA损伤及修复

荷兰乌得勒支大学研究人员开发出一款全新荧光传感器,可在活细胞乃至活体生物中实时监测DNA损伤及修复过程,为癌症研究、药物安全测试和衰老生物学等领域提供了重要的新工具。相关成果发表于新一期《自然·通讯》......

方显杨研究组与合作者共同开发了一种新型活细胞DNA成像技术

三维基因组互作与表观遗传修饰是基因表达调控的重要因素,其动态变化与细胞生长发育及癌症等疾病的发生发展密切相关。解析染色质在活细胞内的时空动态,是理解基因调控机制的重要科学问题。现有基于CRISPR-C......

从细胞能量站出发,重构人类健康新图景

随着生命科学日益精细化,人类对健康的追求已深入至细胞层面。作为细胞的“能量工厂”,线粒体这一微小细胞器的重要性日益凸显,它不仅为生命活动提供能量,更调控着细胞生死,与神经退行性疾病、心血管疾病、代谢综......

拿破仑的军队是如何灭亡的?DNA揭示令人意外的疾病因素

1812年,法国皇帝拿破仑一世从俄罗斯莫斯科撤退时,其大部分军队因饥饿、疾病和寒冷的冬天而损失殆尽。如今,对这撤退途中丧生的30万士兵的部分遗骸的DNA的分析发现,两种未曾预料到的细菌性疾病很可能增加......

DNA揭示拿破仑军队“全军覆没”元凶

1812年夏,法兰西皇帝拿破仑·波拿巴率50万大军入侵俄罗斯帝国。然而到12月时,这支军队仅余零星残部。历史记载将此次“全军覆没”归因于饥寒交迫与斑疹伤寒。但一项新研究表示,从士兵牙齿中提取的DNA,......

“DNA花朵”微型机器人可自适应环境变化

美国北卡罗来纳大学研究团队研发出一种名为“DNA花朵”的微型机器人。这种机器人具有独特的自适应环境变化能力,能够像生物体一样,根据周围环境改变形状和行为。“DNA花朵”机器人由DNA与无机材料结合形成......

DNA搜索引擎MetaGraph研发成功

瑞士苏黎世联邦理工学院科学家在最新一期《自然》杂志上发表论文称,他们开发出一款名为MetaGraph的DNA搜索引擎,能快速、高效地检索公共生物学数据库中的海量信息,为研究生命科学提供了强大的专业工具......

破解人脑独特性的关键DNA片段发现

究竟是什么让人脑与众不同?美国加州大学圣迭戈分校研究团队发现了一个名为HAR123的小型DNA片段,这将是解开人类大脑独特性之谜的关键。相关研究成果发表于新一期《科学进展》杂志。最新研究表明,HAR1......

破解人脑独特性的关键DNA片段发现

究竟是什么让人脑与众不同?美国加州大学圣迭戈分校研究团队发现了一个名为HAR123的小型DNA片段,这将是解开人类大脑独特性之谜的关键。相关研究成果发表于新一期《科学进展》杂志。最新研究表明,HAR1......

科学家开发出超大片段DNA精准无痕编辑新方法

基因组编辑技术作为生命科学领域的一项重要突破,为基础研究和应用开发提供了技术支撑。以CRISPR及其衍生技术为代表的编辑系统通过可编程的向导RNA引导Cas9等核酸酶靶向基因组特定位点,被广泛应用于特......