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线粒体ATP合酶抑制因子(ATPIF1)在能量代谢中的作用
线粒体是真核细胞中动态双层膜结构的细胞器,由外至内可以划分为四个功能区,分别是线粒体外膜( OMM) ,线粒体膜间隙,线粒体内膜( IMM)和线粒体基质.在线粒体内膜上的复合体V ( complex V)即为ATP合酶,其主要功能是合成ATP.实际上,ATP合酶既合成也水解ATP,对细胞ATP水平有双向调节作用. ATP合酶的活性受抑制因子( ATPIF1)的调节. ATPIF1与ATP合酶结合后,对其ATP合成和水解功能进行抑制,从而影响线粒体和细胞内ATP水平. ATPIF1活性受到组氨酸质子化状态和丝氨酸磷酸化修饰的调节.在缺氧,交感神经兴奋和肿瘤等条件下,ATPIF1发挥重要代谢调节作用,但其在代谢紊乱疾病中的作用尚不明确.本文在综述ATPIF1 文献的基础上,对其在糖脂代谢紊乱疾病中的作用进行分析及展望.
关键词： 线粒体 ATP合酶 ATP合酶抑制因子(ATPIF1) -
脂质代谢异常影响阴茎海绵体平滑肌ATP合酶表达的研究
目的 探讨脂质代谢异常对阴茎海绵体平滑肌中ATP合酶表达的影响. 方法 2010年7月至2011年6月,体外培养人阴茎海绵体平滑肌原代细胞,游离脂肪酸处理24 h后,油红O检测海绵体平滑肌细胞脂质沉积情况,蛋白质印迹法检测ATP合酶表达情况；4周龄C57BL/6雄性小鼠12只随机分为2组,高脂饮食组和标准饮食的对照组,8周后尾静脉取血检测各组小鼠血清甘油三酯、血清胆固醇水平；蛋白质印迹法检测阴茎海绵体中ATP合酶以及相关分子p-Akt的表达情况. 结果 游离脂肪酸处理后的人海绵体平滑肌细胞中出现大量脂质沉积,ATP合酶及p-Akt的表达量与对照组相比明显下调(0.47±0.06与1.00±0.15；0.35±0.04与1.00±0.03),差异均有统计学意义(P＜0.05)；高脂饮食组小鼠的血清甘油三酯及血清胆固醇水平与对照组相比明显升高[(10.87±0.67) mmol/L与(1.32±0.02) mmol/L；(4.78±0.43)mmol/L与(2.78±0.03) mmol/L],差异均有统计学意义(P＜0.05),同时高脂饮食组小鼠阴茎海绵体中ATP合酶及p-Akt的表达量与对照组相比也明显下调(0.25±0.08与1.00±0.04；0.22±0.02与1.00±0.02),差异均有统计学意义(P＜0.05). 结论 脂质代谢异常能下调阴茎海绵体中ATP合酶的表达,可能是代谢因素引起勃起功能障碍的关键结点之一.
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线粒体内膜蛋白质mitofilin干涉慢病毒的构建及应用
目的 构建线粒体内膜蛋白质mitofilin的慢病毒干涉载体,初步研究mitofilin在体内体外的生物学功能.方法 将靶向人mitofilin基因的短发夹RNA(shRNA)序列克隆到慢病毒核心质粒pSicoR中,瞬时转染HEK293T细胞筛选出有效的干涉片段,并进行慢病毒的包装.病毒感染人宫颈癌细胞系HeLa细胞,Western印迹检测mitofilin蛋白的干涉效果.15 Gy γ射线照射刺激病毒感染的HeLa细胞,流式细胞术检测细胞凋亡.利用尾静脉大容量快速注射法将慢病毒注射入C57BL/6J小鼠体内,6.5 Gy γ射线照射刺激,蓝色温和电泳联合胶内酶活性染色分析,检测呼吸链复合体Ⅴ活性变化.结果 与结论成功构建具有mitofilin干涉效果的慢病毒干涉载体并获得了稳定干涉mitofilin的HeLa细胞株.构建的慢病毒能有效下调HeLa细胞和小鼠肝脏细胞mitofilin蛋白的表达.干涉mitofilin表达可增加γ射线诱导的细胞凋亡,降低γ射线刺激下小鼠肝细胞线粒体呼吸链复合体Ⅴ的活性.所构建的干涉慢病毒能够广泛应用于mitofilin在体内和体外的功能研究.
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线粒体ATP合酶中寡霉素敏感相关蛋白的研究进展
目的阐述线粒体ATP合酶中寡霉素敏感相关蛋白(OSCP)的位置、结构、功能及其在药理学中作为分子靶点的研究.方法根据近年文献资料对寡霉素敏感相关蛋白的位置、结构、功能及其作为分子靶点的研究进行综述.结果与结论寡霉素敏感相关蛋白位置、结构及功能方面的阐述是其作为分子靶点方面研究的基础,分子靶点的研究将成为分子治疗学的一个新关注点.
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补肾益气方药对衰老大鼠骨骼肌能量代谢的影响
目的 观察补肾益气方药对衰老大鼠骨骼肌腺苷酸含量及ATP合酶β蛋白表达的影响.方法 将32只雄性SD大鼠随机分为4组:正常组,模型组,中药组,美雄酮组.除正常组外,其余各组每天颈背部皮下注射10％的D-半乳糖(100 mg·kg-1)溶液,制作“拟衰老”大鼠模型.模型大鼠经补肾益气方药或美雄酮干预10周后,采用高效液相色谱(HPLC)-紫外法检测各组大鼠腓肠肌组织ATP、ADP及AMP含量,并计算能荷(EC)值;采用Western blotting方法检测骨骼肌ATP合酶β蛋白表达变化.结果 与正常组比较,模型组的骨骼肌ATP含量及EC值均显著下降,AMP含量显著升高,ATP合酶β蛋白表达显著下降,差异均有统计学意义(P＜0.05).与模型组比较,中药组ADP含量显著下降,EC值显著升高,美雄酮组较模型组ATP含量及EC值显著增高,中药组及美雄酮组的ATP合酶β蛋白表达量显著增高,差异均有统计学意义(P＜0.05).与美雄酮组比较,中药组ADP含量下降,差异有统计学意义(P＜0.01).结论 补肾益气方药可通过提高大鼠骨骼肌ATP含量及EC值,提高骨骼肌ATP合酶β蛋白的表达量,改善骨骼肌能量代谢,延缓机体及骨骼肌衰老进程.
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异位F1F0 ATP合酶及其与肿瘤血管生成的关系
异位F1F0 ATP合酶作为一个细胞表面受体,它可表达在血管内皮细胞表面黏合血管抑素(angiostatin,又称血管生成抑制素),调节细胞表面ATP水平,进而影响血管内皮细胞的增殖和分化.血管抑素在低pH值时可以黏合并阻滞细胞表面的F1F0 ATP合酶,继而干扰其活动;籍此发挥强大的内皮细胞杀伤效应,在抑制肿瘤血管生成中起着重要作用.
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ATP合酶:一个小的蛋白质分子转动马达
ATP合酶,又称F0F1-ATP酶在细胞内催化能源物质ATP的合成.在呼吸或光合作用过程中通过电子传递链释放的能量先转换为跨膜质子(H+)梯差,之后质子流顺质子梯差通过ATP合酶可以使ADP+Pi合成ATP.ATP合酶主要由两部分组成:水溶性的F1复合体与疏水跨膜部分F0,两者都是分子转动马达.在离体情况下,ATP水解可驱动F1转动,跨膜质子流则可使F0进行转动.F0与F1整合后形成ATP合酶具有合成ATP的功能,ATP合酶的转动与其合成ATP相偶联的机理研究正在逐步深入.
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人卵和胚胎线粒体ATP合酶表达的研究
目的探讨ATP合酶表达与卵子发育潜能间的关系. 方法收集行常规体外受精(IVF)和单精子卵胞质内注射(ICSI)不受精的成熟卵母细胞25个,不适合移植及冷冻保存的胚胎30个,应用免疫组织化学方法检测单个卵子和胚胎ATP合酶的蛋白表达.结果 ATP合酶均匀地表达于人卵和胚胎的卵裂球中.未受精人卵中表达呈弱阳性;胚胎中的表达呈强阳性;有碎片的胚胎中,碎片部位ATP合酶的表达明显较卵裂球降低.结论 ATP合酶蛋白表达减少可能通过干扰卵子的能量代谢以及正常的受精过程而参与受精失败,并与卵子的发育潜能密切相关.
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线粒体呼吸链酶复合物V缺陷与线粒体病
线粒体呼吸链酶复合物V,也称为ATP合酶,是位于线粒体内膜上的大蛋白复合体,由2个功能性蛋白复合物F0及F1构成.复合物V是线粒体呼吸链的后一个复合物,在线粒体中通过电化学梯度传递质子,以ADP、Pi及Mg2+为原料合成ATP,为细胞供能.大多数患者新生儿期发病,导致严重脑损害或多脏器损害,病死率很高.主要临床表现为神经肌肉病、心肌病、高乳酸血症及3-甲基戊烯二酸尿症等,因受累器官的不同导致显著的临床异质性.复合物V由16个亚基组成,由线粒体基因与核基因共同编码.迄今,国内外已报道了MT-ATP6、MT-ATP8、ATPAF2、TMEM70、ATP5E基因突变导致的复合物V缺陷.本文总结了线粒体呼吸链复合物V的结构及功能,并对复合物V缺陷的病理、临床表现、诊断、治疗及分子遗传学研究进展进行了综述.
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V-ATPase在结肠癌中的表达及其临床意义
目的：探讨结肠癌组织中液泡型ATP合酶( V-ATPase)表达与结肠癌临床病理特征的关系及其对结肠癌发生发展的意义。方法随机选取20例结肠肿瘤组织和配对的正常组织,通过逆转录-聚合酶链反应( RT-PCR)和实时定量聚合酶链反应( Real-time PCR)检测V-ATPase基因的mRNA表达量,采用免疫组织化EnVinsion法检测V-ATPase基因在68例结肠癌组织及配对的正常癌旁组织中蛋白表达量。结果结肠癌组织及配对正常组织中V-ATPase 基因mRNA平均表达量分别为(5.37±0.44)、(2.03±0.35)(P <0.01)。免疫组织化学结果显示 V-ATPase 在结肠肿瘤组织及配对正常组织中阳性表达率分别为69.1%(47/68)和5.8%(4/68),其阳性表达主要在胞膜和胞质中,V-ATPase过表达与肿瘤分期(P<0.05)、区域淋巴结转移(P=0.044)、远处转移(P=0.049)、脉管浸润(P=0.044)和分化(P<0.001)有关。结论 V-ATPase基因在结肠癌组织中高表达对结肠癌的发生发展起重要作用,可能为结肠癌术后辅助化疗的重要靶点。
