線粒體動態調節及其在疾病發生和藥物作用中的功能

《線粒體動態調節及其在疾病發生和藥物作用中的功能》是依託清華大學，由周兵擔任項目負責人的專項基金項目。

基本介紹

• 中文名：線粒體動態調節及其在疾病發生和藥物作用中的功能
• 依託單位：清華大學
• 項目負責人：周兵
• 項目類別：專項基金項目

項目摘要

線粒體是重要的細胞器，在細胞死亡以及能量、脂肪、鈣、鐵硫/血紅素代謝中起關鍵作用。為行使正常功能，線粒體處於不停頓的動態調節中：一方面是在顯微鏡下可見的外在形態變化-線粒體不間斷的融合和分裂； 另一方面，是光鏡下不可見的線粒體小分子及能量代謝-主要是電子傳遞與ATP的產生。這些動態調節的破壞將引起線粒體功能的變化。 本申請計畫研究線粒體動態變化調節的重要基因及機制，包括參與線粒體融合分裂的調節基因、線粒體離子及能量代謝調節基因， 以及它們在心肌死亡、藥物作用-特別是青蒿素作用中的功能。 我們希望通過這一項目探索線粒體代謝中一些鮮為人知的調節通路和疾病/藥物相互作用的關鍵環節，加深對線粒體動態調節的了解及其在心肌細胞死亡和青蒿素作用中的角色，培養6-8個研究生和2-3博士後，線上粒體領域發表一些有影響的文章。

結題摘要

該資助為基金委優秀實驗室專項基金，用於資助膜室線粒體相關研究：即線粒體的動態調節機制以及線粒體在藥物作用與疾病發生中的功能方面的研究。 項目執行期間在諸多方面取得很大進展。一是關於藥物作用機制的研究，特別是青蒿素的作用機制研究: 我們利用酵母模式生物發現青蒿素是通過破壞線粒體功能而起作用的， 進一步研究發現早先認為有主導作用的血紅素線上粒體特異作用中其實不起正面作用，而可能在抑制腫瘤細胞中其關鍵作用； 二是關於線粒體質量控制蛋白Parkin，PINK1作用機制的研究: 我們發現輔酶A生成是介導PINK1作用的重要途徑，輔酶A生成中的關鍵酶-線粒體泛酸激酶PANK-介導了至少部分PINK1作用； 三是關於線粒體在雙極性躁狂抑鬱症病人里的作用: 研究發現躁狂症神經元線粒體功能異常，並且神經元表現出超興奮表型， 線粒體功能異常具體表現為線粒體功能亢進，而亢奮的線粒體活性則可能為神經元的超興奮提供了必需的能量； 四是線粒體離子代謝特別是鎂離子代謝的研究: 我們的工作第一次發現了線粒體的鎂離子外排蛋白並命名其為Mme1，其作用是和線粒體鎂離子吸收蛋白一起對線粒體鎂離子水平做精細調節，這種雙重調節使得線粒體鎂離子水平維持在一個精準水平。 除這些成果之外我們還在離子代謝和神經退行性疾病、線粒體的動態網路化調節機制方面作出重要發現。 這些工作一道使得我們較圓滿地完成了原計畫的內容任務，達到了既定目標。