揭開細(xì)胞能量工廠之謎 微觀探索腫瘤發(fā)病成因
發(fā)布時(shí)間:2017-02-16
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羊城晚報(bào)
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線粒體是一種存在于大多數(shù)真核細(xì)胞中的半自主細(xì)胞器,它又是細(xì)胞的“能量工廠”,人們吸入的氧氣分子最終會(huì)被逐級(jí)運(yùn)輸?shù)骄€粒體上,通過一系列化學(xué)反應(yīng)為生命活動(dòng)提供能量。
2月14日,記者從中山大學(xué)腫瘤防治中心了解到,該中心的高嵩教授課題組解析了線粒體融合的關(guān)鍵蛋白MFN1片段的晶體結(jié)構(gòu),并提出了線粒體外膜融合機(jī)制的模型。這項(xiàng)研究成果揭示了一個(gè)極為重要的基本生命活動(dòng)的過程,對(duì)于人類探索相關(guān)疾病的具體成因并開發(fā)相應(yīng)的臨床干預(yù)手段有重要的指導(dǎo)作用。該成果已于1月23日在線發(fā)表于頂級(jí)科研期刊《自然(Nature)》雜志上。
高嵩教授團(tuán)隊(duì)在接受羊城晚報(bào)記者專訪時(shí)介紹,被稱為細(xì)胞“能量工廠”的線粒體,恰如其名,有時(shí)呈線狀,有時(shí)呈顆粒狀,形態(tài)會(huì)一直變化,還會(huì)融合和分裂,以適應(yīng)細(xì)胞中正常的生理功能。其中,線粒體間的融合作用可以保持“能量工廠”的高效產(chǎn)出。如果這個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題,細(xì)胞中的線粒體就會(huì)呈現(xiàn)出碎裂的狀態(tài),從而使細(xì)胞的健康受到嚴(yán)重影響。相應(yīng)的,人體會(huì)因此患上各種疾病,例如多種神經(jīng)退行性疾病、糖尿病,以及胃癌、肝癌、乳腺癌等腫瘤。
線粒體的融合是依賴一種名為mitofusin的蛋白質(zhì)“機(jī)器”實(shí)現(xiàn)的。此前,人們對(duì)mitofusin的構(gòu)造并不了解,它有哪些關(guān)鍵的零件,以及這些零件是如何共同作用的,一直沒有答案。
五年前,中山大學(xué)腫瘤防治中心高嵩課題組決定攻克這個(gè)科學(xué)難題。但解決難題的關(guān)鍵在于尺度,因?yàn)閙itofusin機(jī)器太小了,其直徑不到10納米,光學(xué)顯微鏡已經(jīng)無(wú)能為力了,而要了解其關(guān)鍵零件的信息,必須在原子尺度上進(jìn)行觀察,這個(gè)尺度是頭發(fā)絲直徑的八十萬(wàn)分之一!所以研究者需要用到一種稱為“X射線晶體衍射”的技術(shù)來(lái)進(jìn)行研究。
盡管這項(xiàng)被譽(yù)為“破解數(shù)十年謎題”的基礎(chǔ)研究離臨床還有很長(zhǎng)的路要走,但不可否認(rèn),這項(xiàng)研究成果解釋了一個(gè)極為重要的基本生命活動(dòng)過程。了解這些信息,對(duì)于人們探索相關(guān)疾病的具體成因并開發(fā)相應(yīng)的臨床干預(yù)手段有重要的指導(dǎo)作用。(