线粒体调控的突破性发现

大阪大学的研究人员确定了一种称为“GET通路”的系统，该系统对于有效调节产生能量的线粒体数量至关重要

称为线粒体自噬的过程负责去除线粒体，线粒体是细胞的能量产生部分。如果它们有缺陷，或者为了调节它们的数量，就会发生这种情况。一种锚定在线粒体表面的蛋白质称为Atg32，当它与另一种蛋白质Atg11相互作用时会促进这一过程。通过磷酸化修饰Atg32(磷酸基团的连接)稳定了Atg32和Atg11之间的相互作用。调节这种磷酸化的过程是未知的，但现在大阪大学的一个小组表明，有效的线粒体自噬需要一个称为GET通路的系统。

线粒体自噬需要Atg32的磷酸化以及Atg32和Atg11蛋白之间的稳定相互作用。称为Ppg1–Far复合物的蛋白质复合物的作用会抑制线粒体自噬。这会减少Atg32磷酸化和与Atg11的相互作用，从而抑制线粒体自噬。

位于细胞内膜中的蛋白质必须靶向其适当的目的地，以维持不同细胞区室的功能。GET通路负责将膜蛋白插入内质网，内质网是细胞内连续且动态的膜系统。当这条通路被破坏时，蛋白质可以主要插入线粒体外膜。

GET通路介导Ppg1-Far复合体插入ER。图片来源：MashunOnishi

该团队首先发现缺乏GET通路的细胞表现出线粒体自噬减少。“当细胞缺乏GET通路和Ppg1-Far复合体时，这种表型得以挽救，”第一作者MashunOnishi解释说，“这表明我们观察到的线粒体自噬减少与Ppg1-Far复合体的活性有关。”

“然后我们继续证明GET通路负责将Ppg1-Far复合物束缚在内质网膜上，”资深作者KojiOkamoto解释说，“阻止它与Atg32相互作用以抑制线粒体自噬，从而允许Atg32激活和随之而来的与Atg11的互动。”然而，在没有GET通路的情况下，Ppg1–Far复合物反而靶向线粒体外膜，在那里它起到抑制线粒体自噬过程的作用。

Msp1从线粒体中去除Ppg1-Far复合物的可能作用。图片来源：MashunOnishi

一种叫做Msp1的蛋白质可以从位于那里的线粒体膜上去除非线粒体蛋白质。该团队发现GET和Msp1的破坏会导致更严重的线粒体自噬缺陷。这表明Msp1可能负责从线粒体中错误地过度定位Ppg1–Far，从而维持所需的线粒体自噬水平。

线粒体自噬过程中的缺陷可导致细胞死亡，并与衰老和阿尔茨海默病有关。这项工作极大地增加了我们对线粒体自噬的理解，并为未来对人类健康产生重大影响的研究开辟了道路。