Sci Adv：揭秘名为心磷脂的脂质化合物帮助产生细胞能量的分子机制

2021年1月12日 讯 /生物谷BIOON/ --近日，一项刊登在国际杂志Science Advances上的研究报告中，来自约翰霍普金斯大学等机构的科学家们通过对酵母进行研究，揭示了一种名为心磷脂（cardiolipin）的脂肪化合物帮助产生细胞能量的分子机制，相关研究结果有望帮助阐明影响人类机体代谢的疾病的发病机制，比如心脏病、糖尿病和巴斯综合症等。心

2021年1月12日 讯 /生物谷BIOON/ --近日，一项刊登在国际杂志Science Advances上的研究报告中，来自约翰霍普金斯大学等机构的科学家们通过对酵母进行研究，揭示了一种名为心磷脂（cardiolipin）的脂肪化合物帮助产生细胞能量的分子机制，相关研究结果有望帮助阐明影响人类机体代谢的疾病的发病机制，比如心脏病、糖尿病和巴斯综合症等。

图片来源：Nanami Senoo, Steven Claypool Laboratory, Johns Hopkins Medicine

心磷脂在几乎每个机体细胞中都存在，其位于组成线粒体的细胞膜的迷宫中，被认为能帮助线粒体制造ATP，而ATP是一种能诱发细胞代谢的特殊分子；如今研究人员发现心磷脂或许还参与了多种机体代谢和免疫疾病的发生，包括因对脂质分子的异常免疫反应所引起的血凝障碍等。这项研究中，研究者揭示了心磷脂如何稳定线粒体膜中其它结构。

研究者Steven Claypool教授说道，线粒体膜是机体中最繁忙的结构之一，其富含脂质和蛋白质，能为机体的细胞提供维持生命所需的能量；在线粒体膜的基质中有一种名为Aac2的重要转运蛋白，其能将ATP的基本组成部分运动到线粒体中，随后将被激活的ATP分子移出细胞；此前研究结果表明，心磷脂在帮助Aac2转运蛋白方面扮演着重要作用，然而研究人员对该过程的具体细节知之甚少。研究者发现，心磷脂能够结合Aac2上的上区域从而帮助其保持正确的形状来转运ATP，被改造缺乏心磷脂的酵母细胞或许并不能像携带丰富心磷脂水平的酵母细胞那样有效地产生细胞能量。

当研究人员深入分析蛋白质与线粒体膜之间的相互作用机制时，他们发现，Aac2与其余ATP生产链（即呼吸超级复合体，respiratory supercomplexes）之间的关系或许依赖于心磷脂的存在。研究者推测，线粒体膜中心磷脂-蛋白之间的相互作用或能作为一种简化能量产生的方法而不断进化。这是通过将Aac2与供应ATP物质的呼吸超级复合体连接起来，或通过利用心磷脂来保护膜蛋白不被挤压而发生的。

总而言之，本文研究结果表明，心磷脂结构或产生的改变或与疾病的发生直接相关；研究人员后期还需要深入研究在疾病发生（心磷脂的代谢或许参与其中）时心磷脂的结构和产生机制。最后研究者Claypool表示，目前我们正在开发信心工具来分析线粒体膜中的脂质，从而更加深入地研究蛋白质-心磷脂之间的相互作用。（）

原始出处：

N. Senoo,S. Kandasamy，O. B. Ogunbona, et al. Cardiolipin, conformation, and respiratory complex-dependent oligomerization of the major mitochondrial ADP/ATP carrier in yeast, Science Advances (2020). DOI:10.1126/sciadv.abb0780