目的探究缺氧后活化Drp1對(duì)線粒體能量代謝和有氧呼吸的調(diào)控機(jī)制。方法在心肌細(xì)胞（H9C2）、血管平滑肌細(xì)胞系（vascular smooth muscle cells,VSMC）、腸上皮細(xì)胞系（intestinal epithelial cells,IEC）中通過免疫共沉淀、免疫熒光方法觀察多種細(xì)胞類型缺氧后Drp1活性變化及與線粒體損傷的關(guān)系;利用ZDOCK方法建立Drp1與同源激酶LRRK2蛋白互作模型,驗(yàn)證缺氧后Drp1-LRRK2偶聯(lián)情況;以VSMC細(xì)胞為代表,通過Drp1點(diǎn)突變T595A破壞缺氧后Drp1-LRRK2的偶聯(lián),分別檢測了培養(yǎng)基酸化程度、細(xì)胞外乳酸含量等反映無氧呼吸的指標(biāo)和線粒體膜電位、ATP生成量等反映有氧呼吸的指標(biāo)。結(jié)果缺氧后Drp1的Thr磷酸化水平增高、線粒體損傷明顯。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)缺氧后Drp1蛋白與LRRK2蛋白界面殘基間存在大量氫鍵,導(dǎo)致缺氧后Drp1-LRRK2偶聯(lián)從而影響線粒體功能。具體表現(xiàn)為糖酵解過程中乳酸生成的增多和線粒體有氧呼吸過程中膜電位的減低。結(jié)論缺氧后活化Drp1可通過偶聯(lián)LRRK2破壞線粒體能量代謝和有氧呼吸,加重多器官組織線粒體損... 

【文章來源】：第三軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報(bào). 2020年04期 北大核心

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

缺氧后多種細(xì)胞類型中Drp1的Thr活性變化和線粒體損傷情況

表1 ZDOCK蛋白對(duì)接輸出模型的打分情況 模型 ZDOCK 打分 1 1 330.963 2 1 313.107 3 1 306.986 4 1 303.910 5 1 302.771 6 1 292.298 7 1 285.426 8 1 281.605 9 1 241.610 10 1 239.0952.3 缺氧后Drp1-LRRK2偶聯(lián)對(duì)線粒體能量代謝的影響

利用JC-1熒光復(fù)合探針檢測點(diǎn)突變Drp1后線粒體膜電位變化(圖4A),結(jié)果顯示:正常情況下JC-1多以復(fù)合體形式存在,而缺氧后JC-1多以單體形式存在,提示缺氧后線粒體膜電位明顯減低(P<0.05)。野生型對(duì)照組(Drp1WT)乳酸生成量與缺氧組比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,而點(diǎn)突變Drp1組(Drp1T595A)的JC-1 復(fù)合體/單體的比例是缺氧組的2.5倍(P<0.05,圖4B),提示破壞缺氧后Drp1-LRRK2的偶聯(lián)可明顯改善缺氧后線粒體膜電位。進(jìn)一步對(duì)細(xì)胞有氧呼吸指標(biāo)進(jìn)行測定,結(jié)果顯示:缺氧后ATP生成減少了53%,而點(diǎn)突變Drp1破壞Drp1-LRRK2偶聯(lián)后,ATP產(chǎn)生量提高43%(圖4C)。上述結(jié)果表明缺氧后Drp1-LRRK2的偶聯(lián)降低了線粒體氧化磷酸化水平、抑制了線粒體的有氧呼吸。圖4 破壞缺氧后Drp1-LRRK2偶聯(lián)可改善缺氧后線粒體有氧呼吸

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]活化Drp1介導(dǎo)谷胱甘肽代謝調(diào)節(jié)失血性休克后線粒體功能的研究[J]. 段晨陽,向鑫明,匡磊,劉良明,李濤.  第三軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報(bào). 2020(01)
[2]低表達(dá)線粒體蛋白ISCA2對(duì)線粒體功能影響的機(jī)制研究[J]. 楊玲,劉若蘭,牛歡,胡立,李艷純,王偉龍,李江輝,譚國強(qiáng),呂建新.  中國細(xì)胞生物學(xué)學(xué)報(bào). 2018(07)



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