《線粒體蛋白輸入(PIM)的運動適應與調控機制研究》是依託華東師範大學，由丁樹哲擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：線粒體蛋白輸入(PIM)的運動適應與調控機制研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：丁樹哲
- 依託單位：華東師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
線粒體蛋白輸入機制(PIM)是存在於線粒體膜上負責將細胞核編碼的線粒體蛋白輸入線粒體內部的重要機制，PIM是影響線粒體功能、參與線粒體生物發生的重要中間環節。PGC-1α能輔激活參與調節核基因編碼線粒體蛋白(NUGEMPs)的多個轉錄因子。p53可調節線粒體呼吸、氧化應激、mtDNA穩定性及其轉錄，進而影響線粒體生物發生。本課題通過建立動物模型與C2C12細胞模型，運用基因敲除、細胞轉染等技術改變PGC-1α和p53的基因表達，以改變線粒體生物發生狀態，從而觀察PIM各組件蛋白和PIM整體功能線上粒體生物發生狀態轉變下的變化；旨在論證PIM線上粒體生物發生過程中的調控機制，初步建立PGC-1α、p53與PIM之間的分子聯繫，預期成果將揭示PIM在運動誘導線粒體生物發生過程中的作用，並為線粒體相關疾病(如2型糖尿病、肥胖、骨骼肌流失與衰老等)的病理及運動預防提供新的科學依據。
結題摘要
線粒體是細胞內能量代謝“工廠”，是細胞代謝的重要器官。線粒體輸入機制(PIM)是存在於線粒體膜上負責將細胞核編碼的線粒體蛋白輸入線粒體內部的重要機制。PIM是影響線粒體功能、參與線粒體生物發生的重要中間環節。PGC-1α能輔助激活參與調解核基因編碼線粒體蛋白的多個轉錄因子。Bax/Bak基因與線粒體的密切聯繫主要體現在其參與的線粒體性細胞凋亡。然而，越來越多的研究發現，Bax/Bak還具有非促細胞凋亡的特性。本課題通過建立細胞模型和動物模型，運用細胞轉染、基因敲除等技術改變PGC-1α和Bax/Bak的基因表達，以改變線粒體生物發生狀態，從而觀察PIM各組件蛋白和PIM整體功能線上粒體生物發生狀態轉變下的變化。研究發現：PGC-1α基因缺失對PIM組件蛋白TOM、TIM等膜蛋白無顯著影響，相反對線粒體基質伴侶蛋白影響顯著。PGC-1α基因缺失對骨骼肌線粒體PIM功能並無影響。Bax/Bak基因缺失並未影響總骨骼肌水平PIM組件蛋白表達，僅使IMF線粒體中PIM組件蛋白表達顯著降低。6周自主跑輪式運動訓練顯著提高Bax/Bak DKO鼠中受損的線粒體基質蛋白OCT輸入率，並提高線粒體PIM功能。這些成果揭示了PIM在運動誘導線粒體生物發生中的作用，並為線粒體相關疾病的病理及運動預防提供新的科學證據。
