缺氧后线粒体Drp1通过LRRK2-HK2诱导mPTP过度开放的机制研究

摘要：

目的:探究缺氧后线粒体动力相关蛋白1(dynamin-related protein 1,Drp1)对线粒体膜通透性转换通道(mito-chondrial permeability transition pore,mPTP)开放的调控机制.方法:在血管平滑肌细胞中通过免疫荧光方法观察缺氧后mPTP开放情况;通过超速离心法分离线粒体和细胞质成分蛋白;使用Co-IP和Western blot检测缺氧或者干预Drp1、干预己糖激酶-2(hexokinase-2,HK2)后Drp1的表达分布情况、HK2与电压依赖性阴离子通道蛋白(voltage de-pendent anion channel,VDAC)结合情况、Drp1与富含亮氨酸重复激酶 2(leucine-rich repeat kinase 2,LRRK2)结合情况;使用蛋白分子对接和蛋白芯片方法筛选Drp1的潜在结合蛋白及结合位点;使用Drp1抑制剂和点突变法用于相应机制探究.结果:缺氧后Drp1发生线粒体转位促使mPTP过度开放(P＜0.05).使用Mdivi-1减少线粒体Drp1表达后可抑制mPTP开放,减少细胞色素C(cytochrome C,CytC)释放(P＜0.05).缺氧后HK2-Thr473磷酸化水平减低引起的HK2线粒体分离会导致mPTP结构破坏,通过HK2 T473D点突变恢复HK2活性后,HK2与线粒体结合情况及mPTP开放情况明显改善(P＜0.05).Drp1蛋白芯片结果发现缺氧后Drp1可以与LRRK2结合并封闭其活性位点,通过Drp1 T595A点突变破坏Drp1-LRRK2结合后,HK2活性及HK2线粒体分离情况明显改善(P＜0.05),mPTP开放情况明显减少(P＜0.05).结论:缺氧后线粒体Drp1通过封闭激酶LRRK2活性位点导致HK2 Thr473磷酸化水平减低及其线粒体分离,最终诱导mPTP过度开放.

关键词：缺氧、动力相关蛋白1、富含亮氨酸重复激酶2、己糖激酶-2、线粒体、线粒体膜通透性转换通道

所属期刊栏目：48

分类号：R364(病理学)

资助基金：国家自然科学基金;中国博士后科学基金资助项目;重庆市博士后创新人才支持计划资助项目

在线出版日期：2023-04-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：117-123