线粒体ATP合酶抑制因子1在线粒体稳态中的调节作用

令军鹤¹ 田芯瑗^2,3 陈小花⁴ 黄国敏⁴ 王玉佩^2,3* 惠玲^2,3*

(¹甘肃中医药大学公共卫生学院, 兰州 730000; ² 甘肃省妇幼保健院医学遗传中心, 兰州 730050; ³ 甘肃省中心医院医学遗传中心, 兰州 730050; ⁴中国科学院近代物理研究所, 兰州 730000)

摘要 :

线粒体作为细胞的重要能量来源, 其数量、质量及功能的稳定对维持细胞的正常活动至关重要, 且其稳态的调节依赖于线粒体质量控制系统(包括线粒体自噬、线粒体融合/分裂及线粒体生物合成等)。线粒体蛋白ATP合酶抑制因子1(ATP synthase inhibitor 1, IF1)是线粒体基质中抑制 F1FoATP酶/合酶活性的天然小分子蛋白质。在细胞缺氧缺血等特殊生理情况下, IF1通过改变自身的聚合状态, 抑制F1FoATP酶水解ATP的活性, 从而抑制细胞内的ATP被过度水解。最近的研究证实, IF1的抑制作用是双向的, 其即可抑制F1FoATP酶活性, 又可抑制F1FoATP合酶活性。因此, IF1 可通过靶向F1FoATP酶/合酶活性及相关信号通路, 参与调节线粒体质量, 维持线粒体稳态。该文综述IF1在线粒体质量控制中的相关调节机制, 包括IF1维持线粒体氧化还原平衡、IF1介导线粒体自噬、IF1促进线粒体融合/分裂三条通路, 以及三者之间相互作用的关系, 为探索IF1在相关疾病的发生、发展及治疗中的作用提供理论参考。