线粒体融合和裂变伴随着压力和代谢需求改变的适应性反应。内膜融合和CRISTAE形态发生取决于视觉萎缩1(OPA1),它以不同的同工型表达,并从膜结合的裂解,长到可溶的短形式。在这里,我们通过生成仅表达一种可裂解的OPA1同工型或不可裂解的变体来分析OPA1同工型和OPA1处理的物理学作用。我们的结果表明,单个可裂解或不可裂解的OPA1同工型的表达可保留胚胎发育和成年小鼠的健康。OPA1处理在代谢和热应力下是可分配的,但可以延长寿命,并预防缺乏OXPHOS缺陷COX10 - / - 小鼠中的线粒体心脏肌病。从机械上讲,OPA1处理的损失会破坏线粒体生物发生和线粒体之间的平衡,从而抑制了Cox10 - / - 心脏中心脏肥大的生长。我们的结果突出了OPA1加工,线粒体动力学和心脏肥大的代谢的关键调节作用。
图3. A-to-I编辑的hsa-miR-497-5p的靶点分析。(a)编辑的hsa-miR-497-5p(hsa-miR-497 25g)的靶点与PD-PC(BA9)中下调的基因和蛋白质的综合分析。(b)hsa-miR-497 25g在OPA1和VAPB上的互补位点,以及来自这些位点的PAR-CLIP测序读段。(c)PC和PD-PC中hsa-miR-497 25g的丰度比较。(d)-(e)PC和PD-PC(BA9)中OPA1和VAPB的丰度比较。*:P < 0.05;**:校正后的P < 0.05;***:校正后的P < 0.001,分别为DESeq2和limma包。 (f)-(g)PC 样品年龄与 OPA1 和 VAPB 丰度的关系图。另请参阅扩展数据图 7 和 8。
侵袭性肿瘤通常表现出线粒体功能障碍。在氧化应激后,线粒体通过OMA1介导的融合效应子OPA1的裂解会经历填充。在酵母中,氧化还原传感开关参与OMA1激活。OMA1的 3D建模慰问了半胱氨酸403可能参与哺乳动物细胞中类似传感器的观念。 使用Prime编辑,我们开发了一种小鼠肉瘤细胞系,其中OMA1半胱氨酸403在丙氨酸中突变。 突变细胞显示出对应激的线粒体反应受损,包括ATP产生,减少术,对凋亡的耐药性和增强的线粒体DNA释放。 这种突变阻止了肿瘤的发育,但不能具有裸体或CDC1树突状细胞 - 有效的小鼠。 这些细胞在突变肿瘤中积聚的主要CD8 +淋巴细胞,而它们的耗竭延迟肿瘤控制。 因此,OMA1失活增加了抗肿瘤免疫的发展。 患有复杂基因组软组织肉瘤的患者在OMA1和OPA1转录本水平上显示出变化。 OPA1在原发性肿瘤中的高表达与手术后的无转移生存期和抗肿瘤免疫特征的低表达相关。 靶向OMA1活性可能会增强肉瘤的免疫原性。3D建模慰问了半胱氨酸403可能参与哺乳动物细胞中类似传感器的观念。使用Prime编辑,我们开发了一种小鼠肉瘤细胞系,其中OMA1半胱氨酸403在丙氨酸中突变。突变细胞显示出对应激的线粒体反应受损,包括ATP产生,减少术,对凋亡的耐药性和增强的线粒体DNA释放。这种突变阻止了肿瘤的发育,但不能具有裸体或CDC1树突状细胞 - 有效的小鼠。这些细胞在突变肿瘤中积聚的主要CD8 +淋巴细胞,而它们的耗竭延迟肿瘤控制。因此,OMA1失活增加了抗肿瘤免疫的发展。 患有复杂基因组软组织肉瘤的患者在OMA1和OPA1转录本水平上显示出变化。 OPA1在原发性肿瘤中的高表达与手术后的无转移生存期和抗肿瘤免疫特征的低表达相关。 靶向OMA1活性可能会增强肉瘤的免疫原性。因此,OMA1失活增加了抗肿瘤免疫的发展。患有复杂基因组软组织肉瘤的患者在OMA1和OPA1转录本水平上显示出变化。OPA1在原发性肿瘤中的高表达与手术后的无转移生存期和抗肿瘤免疫特征的低表达相关。 靶向OMA1活性可能会增强肉瘤的免疫原性。OPA1在原发性肿瘤中的高表达与手术后的无转移生存期和抗肿瘤免疫特征的低表达相关。靶向OMA1活性可能会增强肉瘤的免疫原性。
可逆的线粒体损伤,而线粒体裂变会在不可逆地损坏的线粒体积累时发生。5个拉长线粒体是融合活性的结果,而裂缝和小球线粒体是通过裂变产生的。mItofusin 1和2(MFN1-2)和视萎萎缩1蛋白(OPA1)代表线粒体融合的主要编排,从而允许外部(OMM)和内部线形膜(IMM)之间融合。5,7与动力蛋白相关的蛋白1(DRP1),线粒体裂变1蛋白(FIS1),线粒体干蛋白1(MDV1)和线粒体裂变因子(MFF)而不是线粒体裂变。可以通过线粒体去除损坏和老化的线粒体,包括源自线粒体裂变的线粒体,并由生物发生取代新鲜形成的线粒体。7
线粒体通透性过渡孔(MPTP)是一个超分子通道,可调节跨cristae膜的溶质交换,在线粒体功能和细胞死亡中具有执行作用。MPTP对正常生理学的贡献仍然存在争议,尽管证据表明在区分祖细胞中的线粒体内膜重塑中MPTP。在这里,我们证明对MPTP电导的严格控制形成了代谢机制,因为细胞向造血身份转移。经历了内皮到山摩托型过渡(EHT)的细胞紧密控制MPTP的主要调节元件。在EHT期间,在造血性承诺之前,成熟的动脉内皮限制了MPTP活性。在细胞身份过渡后,MPTP电导恢复。在用NIM811治疗的子宫治疗中,NIM811是一种分子,该分子阻止了MPTP对通过环蛋白D(CYPD)开放的敏化,在造血前胞菌中扩增氧化磷酸化(OXPHOS),并增加了Embryo中造血性的造血性。此外,分化多能干细胞(PSC)在CYPD基因敲低PPIF后,更大的线粒体Cristae和造血活性的组织更大。相反,OPA1的敲低是适当的Cristae结构至关重要的GTPase,会诱发Cristae不规则性并损害造血。这些数据阐明了一种调节造血前体中线粒体成熟的机制,并强调了MPTP在获得造血命运中的作用。
作为能量和代谢的重要细胞器,线粒体动态状态的变化会影响细胞代谢的稳态。线粒体动力学包括线粒体融合和线粒体填充。前者由Mitofusin-1(MFN1),Mitofusin-2(MFN2)和光学萎缩1(OPA1)协调,后者是由Dynamin相关蛋白1(DRP1),Mitochoncondrial-Filemssion 1(Fis1)(FIS1)和Mitochondrialialialialialialialialialialionsion介导的。线粒体融合和填充通常处于动态平衡状态,此平衡对于保留适当的线粒体形态,功能和分布很重要。糖尿病疾病会导致线粒体动力学的障碍,这会导致新陈代谢的一系列异常,包括生物能源生产降低,活性氧(ROS)的过度产生,有缺陷的有缺陷的有线线虫和凋亡,最终与多意型核酸质体的多个慢性复杂性紧密相连。多项研究表明,糖尿病并发症的发生率与线粒体的增加有关,例如,糖尿病心肌细胞中的线粒体纤维症和线粒体融合受损过多,并且可以通过糖尿病的发展引起的心脏功能障碍。因此,靶向线粒体动力学的恢复将是II型糖尿病(T2D)及其并发症的有前途的治疗靶标。在本综述中讨论了线粒体动力学的分子方法,在T2D及其并发症的背景下的损害,以及针对线粒体动力学的药理学方法,并承诺对T2D治疗及其合并症治疗的收益。
神经线粒体功能障碍、神经氧化应激、慢性神经炎症、毒性蛋白质积累和神经细胞凋亡是神经退行性疾病的常见原因。Elamipretide 是一种针对线粒体的小四肽,在多种线粒体相关疾病中表现出治疗效果和安全性。在神经退行性疾病中,大量研究表明,elamipretide 可增强线粒体呼吸,通过线粒体生物合成调节剂 (PCG-1 α 和 TFAM) 和转位因子 (TOM-20) 激活神经线粒体生物合成,增强线粒体融合 (MNF-1、MNF-2 和 OPA1),抑制线粒体分裂 (Fis-1 和 Drp-1),以及增加线粒体自噬 (线粒体的自噬)。此外,埃拉米普利肽已被证明可以减轻神经氧化应激(过氧化氢、脂质过氧化和 ROS)、神经炎症(TNF、IL-6、COX-2、iNOS、NLRP3、裂解 caspase-1、IL-1 β 和 IL-18)和毒性蛋白质积累(A β )。因此,埃拉米普利肽可以预防神经细胞凋亡(细胞色素 c、Bax、胱天蛋白酶 9 和胱天蛋白酶 3)并增强神经退行性疾病中的神经促存活(Bcl2、BDNF 和 TrkB)。这些发现表明,埃拉米普利肽可能通过增强线粒体呼吸、线粒体生物合成、线粒体融合和神经促存活途径,以及抑制线粒体分裂、氧化应激、神经炎症、毒性蛋白质积累和神经细胞凋亡来预防神经退行性疾病的逐渐发展。埃拉米普利肽或线粒体靶向肽可能是减缓神经退行性疾病进展的靶向药物。
2022-2023种子赠款,世界癌症研究基金(WCRF):甜味饮料会产生胰腺癌风险吗?询问由饮食果糖引起的代谢改变(项目ID#2021-1769)角色:PI£64000在EAI基因组学中2021-2022 2021-2022跨国通道(TNA)项目:解剖表观遗传和细胞的炎症记忆,以提高PACCREATIC CALCON CARCE CRACER PROCTIC PROVIENT ID#:PROCPECT ID ID#:151515)。€ 50000) 2020-2024 My First AIRC Grant, Italian Association for Cancer Research (AIRC): Interrogating metabolic and epigenetic reprogramming in pancreatic cancer initiation (Project ID#: 23029) Role: PI € 500000 for 5 years 2019-2022 iCARE Fellowship from Italian Association for Cancer Research (AIRC): Metabolically- regulated epigenetic landscape in胰腺癌的启动(项目ID#:22550)角色:研究员 - 2020年€165000€3年2020-2022 R21 Grant,国家癌症研究所(NCI):询问线粒体到核核的及胰腺癌启动中的线粒体通讯 Grant, the WorldWide Cancer Research Foundation (WWCR): Mitochon- dria-to-nucleus communication in pancreatic cancer (Project ID#: 20-0188) Role: PI £ 275000 for 3 years 2020-2022 Individual Fellowship from EU-MSCA: OPEN P-CAN, OPA1 educates the nucleus in pancreatic cancer (Project ID#: 894289) Role: Fellow € 180000 for 2多年的专业活动委员会2020年的专业活动委员会 - 国际癌症代谢学会(ISCAM)的现任董事会2019年 - 现任审查委员会,分子和蜂窝生物学部分,2019年肿瘤学的前沿 - 现任外部审查小组,ICGEB-CRP研究赠款计划2020年 - 2020年 - 现任咨询委员会成员,现任咨询委员会成员,转换侵入(Elsevier)(Elsevier; ISSN:1936-5233)2020年 - 现任外部审稿人,全球癌症研究计划2021年 - 现任外部评估者UNA4Career(EU Cofund,Univ Computense de Madrid)2023 - 现任专家,Uncan.eu Initiative 2019 - 2019年 - 目前的Ad Hoc审查员:核酸研究:核酸研究:核酸研究(ISSN:ISSN:ISSN:0305-105-105-105-1048); OnCotArget(ISSN:1949-
