英国布里斯托尔大学领导的一项研究发现，受损线粒体分裂所需的关键分子步骤是细胞健康所必需的。这一发现有可能确定线粒体功能障碍是如何在常见的神经退行性疾病中出错的，比如帕金森氏症和阿尔茨海默病。

　　这项研究发表在《科学进展》杂志上。

　　线粒体的主要功能是产生细胞所需的能量。线粒体存在于几乎所有类型的人类细胞中，对人类的生存至关重要。线粒体还参与其他任务，如信号传导、细胞代谢调节和细胞死亡。

　　线粒体裂变因子(MFF)通过向线粒体招募二级蛋白(DRP1)来促进分裂。然而，这一过程的分子细节尚不完全清楚。

　　研究小组已经确定了线粒体分裂中的一个关键蛋白质，线粒体裂变因子(MFF)，作为实验室专门研究的一种特定类型修饰的靶标，这种修饰被称为小泛素样修饰物(SUMO)。

　　通过结合先前的研究结果，研究人员已经证明，当被SUMO修饰后，MFF并不单独促进分裂，而是与结合在一起的抑制蛋白一起存在。当线粒体受损时，SUMO修饰MFF，去除这些抑制蛋白，然后MFF可以与DRP1结合以帮助分裂。

　　当MFF不能被sumo修饰时，线粒体在受损时不会分裂。这是一个关键的发现，使研究小组对线粒体受损时线粒体分裂的细微规律有了更深入的了解。

　　布里斯托大学生物化学学院副研究员、论文第一作者理查德·西格尔博士说:“当我们意识到MFF和DRP1支持分裂的先前模型与我们的发现并不完全一致时，我们通过观察其他蛋白质参与者，以不同的方式研究了这种机制。

　　“这揭示了一个更复杂的途径，它将之前关于线粒体分裂如何运作的几个模型整合到一个模型中，这是一个非常令人兴奋的发现。”

　　Jeremy Henley，生物化学学院分子神经科学教授和通讯作者，补充说:“线粒体动力学和融合分裂的正确调节对细胞健康至关重要。许多人类神经退行性疾病是由于执行融合和分裂的蛋白质突变导致线粒体动力学破坏的结果，这一事实突出了这一点。

　　更常见的神经退行性疾病，如帕金森氏症和阿尔茨海默氏症，都表现出线粒体功能障碍，而且线粒体往往更碎片化。了解线粒体分裂的分子细节将为研究人员提供确定这可能出错的可能性，并可能有助于预防和治疗疾病。”

　　该研究主要使用非神经元细胞，如永生化成纤维细胞，揭示了MFF-SUMO修饰的分子细节。线粒体功能障碍是神经退行性疾病的标志。

　　研究小组的下一步是在神经元背景下研究MFF-SUMO，并检查对神经元中线粒体形态和功能的影响，以及由此产生的对神经元行为的影响，例如神经元之间的连接，这是非常需要能量的结构，严重依赖于健康的线粒体。