OPA1外显子4b 在线粒体类核锚定中的机制与功能研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 唐海特 |
| 答辩日期 | 2017-05-01 |
| 文献子类 | 硕士 |
| 授予单位 | 中国科学院大学 |
| 授予地点 | 广州生物院 |
| 导师 | 刘兴国 |
| 关键词 | OPA1 外显子4b 线粒体类核 细胞代谢 |
| 学位名称 | 工程硕士 |
| 学位专业 | 生物工程 |
| 其他题名 | Mechanism and Functions of OPA1-Exon 4b in Regulating Mitochondrial Nucleoids Anchoring |
| 英文摘要 | 线粒体是真核细胞的能量工厂，其功能是否正常直接关系到细胞能否维持正常的生理状态。真核细胞中往往既有包含正常mtDNA的正常线粒体，也有由于mtDNA突变导致的功能异常线粒体。只有当功能异常的线粒体比例超过一定阈值的时候，细胞的呼吸功能才会受到影响。真核细胞中线粒体时刻处于融合和分裂的动态平衡中，在这个动态平衡的过程中，存在着包括线粒体类核在内的多种线粒体成分的交换。正是线粒体融合-分裂动力学过程的存在，使得少数功能异常的线粒体能够存在于细胞中而不影响细胞的正常功能。我们前期研究发现，在野生型MEF细胞中线粒体类核大部分都锚定在线粒体内膜的嵴上，而在敲除了介导线粒体内膜融合OPA1蛋白的MEF细胞中，线粒体类核几乎全都处于游离状态，由此我们猜测OPA1与线粒体类核的锚定有关。在Opa1-/- MEF细胞中分别过表达OPA1-isoform-（1-8），对细胞中OPA1与线粒体类核蛋白TFAM和POLG进行Co-IP实验发现，OPA1-isoform各个isoform与类核蛋白均有相互作用，但是OPA1-isoform-3,5,6,8这四种含有外显子4b（Exon 4b）的isoform与类核蛋白的相互作用明显要比不含Exon 4b的OPA1-isoform 1,2,4,7要强，我们猜测Exon 4b可能是OPA1蛋白调控线粒体类核锚定的关键。在确定了OPA1蛋白与线粒体类核蛋白相互作用区域位于OPA1蛋白的N端后，我们设计了NT-OPA1-Exons系列短肽质粒，并分别在Opa1-/- MEF细胞中过表达并进行Co-IP实验。结果表明, Exon 4b的存在能够使OPA1与线粒体类核蛋白之间的相互作用明显增强，而且这一相互作用不依赖于mtDNA。随后的ChIP-QPCR实验证明，Exon 4b还可以特异地与mtDNA的D-loop区发生相互作用，从而恢复Opa1-/- MEF细胞中mtDNA的拷贝数。我们还发现Exon 4b能促进线粒体呼吸链蛋白复合物COX 1和COX 2的表达，能更明显地增强线粒体有氧呼吸和ATP的合成能力，同时也能使Opa1-/- MEF细胞中的线粒体电势恢复得更明显。另外，Exon 4b的存在还能促使Opa1-/- MEF细胞通过G0/G1期，促进细胞增殖。本研究结果表明，OPA1和线粒体类核蛋白之间存在不依赖于mtDNA的相互作用，并且Exon 4b的存在能够增强二者之间的相互作用。这为线粒体类核锚定的研究提供的新的方向。另外，OPA1-Exon 4b还能特异地与mtDNA的D-loop区发生相互作用，这表明OPA1可能与mtDNA复制的调控相关。 |
| 学科主题 | 生物工程 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 57 |
| 源URL | [http://ir.foo.ac.cn/handle/2SETSVCV/1129]  |
| 专题 | 中国科学院广州生物医药与健康研究院 |
| 作者单位 | 中国科学院广州生物医药与健康研究院 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 唐海特. OPA1外显子4b 在线粒体类核锚定中的机制与功能研究[D]. 广州生物院. 中国科学院大学. 2017. |
入库方式： OAI收割
来源：广州生物医药与健康研究院
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