线粒体和代谢平衡.doc

线粒体和代谢平衡。程振，里斯托中号。源弗吉尼亚理工大学，人类营养，食物和运动Ktaft博士，1981年，布莱克斯堡，弗吉尼亚州，美国，24061，（540）231-9445，（540）231-5522; 。抽象线粒体的功能是代谢平衡的基础。此外养分通量转换成能量分子ATP，线粒体产生的中间体，用于合成和活性氧（ROS），可作为第二信使介导的信号转导与代 谢。线粒体功能的改变，力度和已观察到的生物合成各种代谢障碍，包括老化，癌症，糖尿病和肥胖。然而，负责线粒体的变化和途径，导致代谢紊乱的机制仍有待确定。在过去的几年里，已经投入了巨大的努力来解决这些复杂的问题，并导致显著的进步。及时线粒体和代谢平衡，论坛拟重点解决的三大复杂的问题记录在原始的研究文章和评论文章，最新的研究结果：（1）在老化的线粒体和线粒体氧化剂-氧化理论（包括线粒体ROS）的重新审视一个功能亢进假说和SMRT在线粒体介导的老龄化进程正在讨论一个新的角色（2）受损的线粒体容量（例如，脂肪酸氧化，氧化磷酸化ATP合成）和塑性（例如，反应到内分泌和代谢的挑战，并以限制热量摄入）在糖尿病和肥胖症;（3）线粒体能量适应在癌症的发展-一个新的视图所提供的H +-ATP酶在调节细胞周期和增殖介导的线粒体氧化磷酸化，氧化剂生产和细胞死亡的信号。据预测，这一及时的论坛将促进我们的理解线粒体功能障碍的代谢紊乱。线粒体，心肌重塑，心脑血管疾病。Verdejo HE，：DEL，古铁雷斯，特龙科索坎普一个T，托罗基罗加，Pedrozo，穆尼奥斯JP，加西亚，卡斯特罗PF，Lavandero小号。源炫酷研究Moleculares德拉Clula，Facultad CienciasQumicasFarmacuticas，智利大学，圣地亚哥，智利。抽象肌肉重构的方法，在于在大多数心血管疾病的核心。心脏适应压力或容量负荷与一个复杂的分子变化，心肌细胞，导致心脏肌肉的解剖重塑。虽然自适应开始，持续的心肌肥厚重塑几乎不可避免地结束渐进性肌肉功能障碍，心脏衰竭，最终死亡。心脏重构的功能之一，是一个渐进的线粒体功能减值。的心脏在人体中具有最高的摄氧量，因此，它有大量的线粒体，它们形成一个复杂的网络，以维持高的心肌细胞的代谢率和作为的Ca（2 +）的缓冲液作用下恒定重塑以及与内质网（ER）。然而，这对线粒体代谢具有高度依赖其成本：氧气供应的威胁时，高的电子传递链的电子从泄漏导致的氧化应激和线粒体失败。这三个方面的线粒体功能（活性氧信号的Ca（2 +）处理和线粒体动态）是正常的肌肉平衡的关键。在这篇文章中，我们将回顾最新的证据表明，心肌重构和心脑血管疾病的过程中，线粒体形态和功能。一个重新评估的双靶向线粒体和叶绿体的蛋白质。嘉莉，小我。源澳大利亚研究理事会植物能源生物学卓越的中心，西澳大利亚大学，澳大利亚，克劳利6009。ian.small .au抽象超过100个蛋白质被发现在线粒体和叶绿体中，通过各种各样的过程，一般称为“双目标”。双目标已吸引了来自许多不同的研究群体，因为有关的蛋白质导入到这些细胞器的蛋白质进口机械和针对的内进口的蛋白质序列的进化机制产生深远的影响。除了 这些方面，双目标也很有趣，关于共享功能之间线粒体和叶绿体，这两种截然不同的能量的细胞器的活动，特别是控制其影响。我们讨论中的每一个点的光最新的相关研究结果，并做一些研究可能在不久的将来最有启发性的建议。这篇文章是一个特殊的问题，题为：的蛋白质导入和质量控制的线粒体和质的一部分。版权所有2012爱思唯尔BV保留所有权利。钒对大鼠离体肝线粒体毒性：一种新的机械方法。侯赛尼MJ，Shaki F，加齐汉萨里中号，Pourahmad。源药理学与毒理学系，药学系，医学，德黑兰，伊朗Shahid Beheshti大学。j.pourahmadjaktaji utoronto.ca j_pourahmadsbmu.ac.ir。抽象作为痕量元素钒的动物被认为是必要的，但它尚未被确认作为微量营养素为人类。大部分钒的生物效应的信息有关的金属的胰岛素等，抗高脂血症和抗癌特性，在低浓度。根据以往的文献，线粒体提出了钒的细胞毒作用作为一个重要目标。在这项研究中，偏钒酸钠（钒V或V（5 +）进行了调查，从大鼠肝脏得到通过差速离心和线粒体毒性端点以及ROS形成的线粒体来源分离的线粒体线粒体毒性机制在这两个测定在体内和在体外使用特定的底物和抑制剂。单次注射V（5 +）到Wistar大鼠（10，20和40毫克公斤（-1），IP），血清谷丙转氨酶（ALT）和天冬氨酸氨基转移酶（AST）水平造成了显着的增加。分离的线粒体从V（5 +）处理的大鼠肝显示，与对照组相比，有显着升高，氧化应激参数的陪同下线粒体膜电位（MMP）崩溃。另一方面，我们孤立线粒体的体外实验结果表明，不同浓度的V（5 +）（25-200M）诱导进步中线粒体ROS的形成显着性（P 0.05），GSH氧化，ATP耗竭，线粒体外膜随后破裂，线粒体肿胀和细胞色素c释放的线粒体膜电位崩溃之前。我们还发现，V（5 +）的相互作用与呼吸复合物III V（5 +）诱导的ROS形成的主要来源。在一般情况下，我们在体内和体外实验数据的大力支持，V（5 +）诱导的肝毒性的金属破坏性影响线粒体呼吸链复合物I，II和III的金属诱导，这是显而易见的原因是由于在肝细胞，导致细胞死亡信号通过MPT孔道开放和细胞色素c释放的活性氧的形成和ATP的耗竭。线粒体对战核破坏核和线粒体DNA之间的相互作用可导致线粒体的能量产生过程中的缺陷，影响健身。朱丽叶灰2013年2月15日图形说明的线粒体FLICKR，生物FLASHCARDS之间的核基因组和线粒体DNA的相互作用是必需的适当的细胞功能，但两者之间的不兼容可能导致损害的发展和健身根据到上个月发表的研究（1月31日）在公共科学图书馆遗传学。“这项工作是最重要的一个线粒体的核相互作用及其后果的表型变异和健身以其优良的解剖，”海洋生物学家罗恩伯顿说，谁没有参与这项研究。“这些结果表明，我们不能期望了解线粒体疾病线粒体DNA变异单独协会。”尽管有其自己的基因组，线粒体不使自己的许多蛋白质，大多数是在细胞质中合成编码的细胞核内的移动通信设备。因此，线粒体和核DNA的相互作用是细胞生命的关键。但也有一些证据表明，突变可以破坏平稳运行的相互作用，导致两个基因组之间的不兼容的问题。在这项新的研究中，科林的米克尔约翰和同事的工作与果蝇杂交。每一个混合的组合1的两个不同的核基因组，使得与三种类型的线粒体DNA共有六株。这六个五是健康的，但带来的压力与D.的黑OregonR核基因和D.拟黄simw501线粒体DNA显示，发育，生理和生殖问题。研究人员发现了一种线粒体核不兼容，虽然是人造的。“不兼容是”人为“的，在这个意义上，两个姊妹种果蝇线粒体和核基因组相匹配-在自然种群中，他们将永远不会自然发生一起，”达米安道林的进化生物学家，莫纳什大学，谁没有参加在工作中，在一封电子邮件中告诉这位科学家。“这很可能，这些不兼容问题，但是，在自然界中存在，在同一物种/种群，这种不兼容问题，我们有一些初步的证据。”发现不兼容的仅仅是一个开始，虽然。研究人员已经能够使用的线粒体疾病模型，他们已经发展到寻找潜在的机制。米克尔约翰和他的同事通过遗传图谱，本地化的核转录因子负责2号染色体上的不兼容。然后，他们只是集中在果蝇的发育延迟，能够进一步缩小该领域的区域包含只是个基因，这些基因，当结合的D.拟黄线粒体DNA，完全是负责发展迟缓。精练个基因的差异兼容的基因组，研究人员发现了一个单一的基因，其编码的酪氨酸tRNA合成酶，带有点突变，造成了编码缬氨酸，丙氨酸应该已经。该小组还追溯了线粒体基因突变的酪氨酸tRNA基因的单核苷酸多态性。无论是本身的突变，影响健身的飞株，携带其中一个是健康的。但有两个突变意味着，synthestase不能正确附加酪氨酸的tRNA，而这造成破坏的翻译。生化备份调查的遗传研究结果。分析线粒体酶，研究小组发现OXPHOS复合体，线粒体的能量产生过程中所涉及的蛋白质的活动减少。此外，由于约90的细胞的ATP通常来自OXPHOS代谢途径，减少功能意味着更少的能源是可用于细胞生长和发育。“所有这三个OXPHOS复合物的活性降低，表明受损的线粒体DNA的转录和翻译，”伯顿说。“的活动减少，可能会影响健身的几种方法。”结果指出，核线粒体相互作用的重要性，并可以通知我们理解人类线粒体疾病，大约有一半的tRNA基因的线粒体DNA突变所造成的。尽管已经发现了许多这些突变，科学家们发现与疾病相关性不大：不同的基因突变可以导致类似的症状，而相同的突变可以促进非常不同的疾病。