2023年8月23日，來(lái)自美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院Jenny E. Hinshaw小組在《自然》雜志發(fā)表了標(biāo)題為“OPA1 helical structures give perspective to mitochondrial dysfunction. ”的研究論文，發(fā)現(xiàn)神經(jīng)萎縮蛋白1（OPA1）螺旋結(jié)構(gòu)揭示線粒體功能障礙。

據(jù)介紹，顯性視神經(jīng)萎縮是導(dǎo)致兒童失明的主要原因之一。約60-80%的病例是由編碼OPA1的基因突變引起的，該蛋白在線粒體內(nèi)膜融合和嵴重塑中起關(guān)鍵作用，對(duì)線粒體的動(dòng)態(tài)組織和調(diào)節(jié)至關(guān)重要。OPA1基因突變會(huì)導(dǎo)致線粒體內(nèi)膜和外膜在GTP酶介導(dǎo)下的融合過(guò)程失調(diào)。

研究人員使用冷凍電鏡方法來(lái)解析了在核苷酸存在和不存在的情況下，OPA1在脂膜管上組裝的螺旋結(jié)構(gòu)問(wèn)題。這些螺旋裝配組織成密集的蛋白質(zhì)梯級(jí)，梯級(jí)間的連接極少，并表現(xiàn)出GTP酶結(jié)構(gòu)域的核苷酸依賴性二聚化，這是dynamin超家族蛋白質(zhì)的特征。OPA1的槳葉結(jié)構(gòu)域還含有幾種獨(dú)特的二級(jí)結(jié)構(gòu)，包括膜插入螺旋，這些結(jié)構(gòu)加強(qiáng)了其與膜的結(jié)合。

這些結(jié)構(gòu)特征揭示了致病點(diǎn)突變對(duì)蛋白質(zhì)折疊、蛋白質(zhì)間組裝和膜相互作用的影響。此外，在基于細(xì)胞的實(shí)驗(yàn)中，破壞OPA1組裝界面和膜結(jié)合的突變會(huì)導(dǎo)致線粒體破碎，從而為這些相互作用的生物學(xué)相關(guān)性提供了證據(jù)。

文章來(lái)源：

Nyenhuis, Sarah B., Wu, Xufeng et al, OPA1 helical structures give perspective to mitochondrial dysfunction，DOI: 10.1038/s41586-023-06462-1,DOI: 10.1038/s41586-023-06462-1 Nature：最新IF：69.504