中国科学手艺年夜学何立等合作最新Nature子刊

线粒体动力学与线粒体DNA（mtDNA）稳态与一种称为富含MTFP1的小型线粒体（SMEM）的特化线粒体亚布局域相干，但其潜伏的份子机制尚不明白。

2025年12月15日，中国科学手艺年夜学何立，暨南年夜学周庆华和锦州医科年夜学郭炫配合通信在Nature Cell Biology 在线颁发题为MISO regulates mitochondrial dynamics and mtDNA homeostasis by establishing membrane subdomains的研究论文。

该研究判定出一种守旧卵白MISO（线粒体内膜亚布局域组织者），该卵白在果蝇和哺乳动物细胞中同时调控线粒体动力学与SMEM的构成。MISO经由过程召募MTFP1按捺线粒体融会，并经由过程FIS1–DRP1增进线粒体割裂。另外，MISO驱动SMEM的生物产生，并增进其产生外周割裂，从而鞭策mtDNA的溶酶体降解。

遗传学剔除MISO可完全阻断SMEM的生成，证实MISO对SMEM的构成既是必须的也是充实的。线粒体内膜应激，包罗mtDNA毁伤、氧化磷酸化（OXPHOS）功能障碍和嵴布局粉碎，可以或许不变本来半衰期较短的MISO卵白，从而触发SMEM的组装。这一进程依靠在MISO的C端布局域，其机制可能由寡聚化介导。综上所述，作者的研究成果揭露了一条份子通路，即线粒体内膜应激经由过程MISO调和的SMEM组装，调控线粒体动力学与mtDNA稳态。

线粒体作为真核细胞的首要代谢与旌旗灯号关键，在浩繁要害细胞进程中阐扬着焦点感化。跨越40%的线粒体卵白与人类疾病相干，凸显了其在人类健康与病理中的主要性。线粒体生物学的最新进展揭露了线粒体收集内显著的空间异质性，其分歧的亚布局域表示出特化的功能。要害实例包罗内质网-线粒体接触位点，其调控脂质互换、钙旌旗灯号传导、割裂和线粒体DNA（mtDNA）复制。与溶酶体、高尔基体和脂滴的接触位点也调理线粒体动力学与代谢。

另外，专司脯氨酸与鸟氨酸代谢的特异性线粒体亚群，和由应激、衰老或弓形虫传染引诱发生的线粒体亚群，进一步凸显了线粒体的多样性。虽然获得了这些进展，作者对线粒体亚布局域多样性和功能性的理解仍不完全。关在是不是存在其他功能性亚布局域、何种份子负责组织这些布局域，和其构成与活性若何调控等要害问题，仍然悬而未决。

模式机理图（图片源自Nature Cell Biology ）

先前的一项活体成像研究发现了一种怪异的线粒体行动，称为外周割裂。这是一种由FIS1调控的线粒体进程，可将受损组分分手以便降解。继发研究揭露，线粒体割裂进程卵白1（MTFP1）可以或许增进mtDNA分派至富含MTFP1的小型线粒体（SMEM）中，并经由过程此前外周割裂机制增进其溶酶体降解。

但是，SMEM的生物产生自力在MTFP1，这注解存在一个未知的焦点调控因子。另外，多种线粒体应激（如mtDNA毁伤或嵴布局粉碎）都可引诱SMEM构成，但其潜伏机制尚不清晰。本研究经由过程判定MISO卵白弥补了这些根本认知空白，该卵白作为要害因子，在线粒体内膜（IMM）应激前提下经由过程构成SMEM，将线粒体动力学与mtDNA稳态调控相耦联。

原文链接：

https://www.nature.com/articles/s41556-025-01829-0