秀丽线虫mfn-1 RNAi通过依赖于ATFS-1途径激活线粒体未折叠蛋白反应

目的:研究mfn-1 RNAi对线粒体未折叠蛋白反应的激活作用及其机制。方法:分别对线虫SJ4058和SJ4100(指示线粒体未折叠蛋白反应)、TJ375(指示细胞质未折叠蛋白反应)、SJ4005(指示内质网未折叠蛋白反应)进行mfn-1 RNAi处理,观察后代中能否激活相应分子伴侣表达;将SJ4058线虫分别与haf-1基因功能缺失线虫RB867及atfs-1基因功能缺失线虫VC3201杂交,然后对获得的纯合子线虫进行mfn-1RNAi,观测后代中是否有荧光激活,即验证分子伴侣的激活是否依赖于HAF-1及ATFS-1。结果:Mfn-1 RNAi特异性激活线粒体分子伴侣HSP-6及HSP-60的表达,而没有激活细胞质分子伴侣HSP-16.2及内质网分子伴侣HSP-4;通过杂交获得基因型为hsp-60::gfp/haf-1(ok705)IV和hsp-60::gfp/atfs-1(gk3094)V的线虫并经过PCR验证。进一步对这两种基因型的线虫进行mfn-1 RNAi处理发现,线粒体分子伴侣HSP-60的激活依赖于ATFS-1而不依赖于HAF-1。结论:Mfn-1 RNAi特异性激活线粒体而非细胞质及内质网未折叠蛋白反应,提示MFN-1蛋白的表达降低对线粒体蛋白稳态有影响,而对细胞质及内质网蛋白质稳态影响不大;Mfn-1 RNAi对线粒体未折叠蛋白反应的激活依赖于转录因子ATFS-1而不依赖于线粒体膜蛋白HAF-1。

线粒体未折叠蛋白反应分子机制的研究进展

线粒体未折叠蛋白反应(UPR^(mt))作为新发现的细胞内应激机制,直接影响老化、神经退行性疾病、癌症等疾病的发生发展.UPR^(mt)是线粒体为了维持其内部蛋白质的平衡,启动由核DNA编码的线粒体热休克蛋白和蛋白酶等基因群转录活化程序的应激反应.深入探究UPR^(mt)的作用机制对阐明老化和线粒体相关疾病的发病机理具有指导意义.本文主要阐述了线粒体未折叠蛋白反应的诱导因素、线虫和哺乳动物细胞中最新的未折叠蛋白应激反应的信号传导通路、调控因子、具体作用机制以及线粒体未折叠蛋白反应与衰老、免疫等疾病的联系,旨在为这些疾病提供新的理论基础和治疗靶点.