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Cell | 廖茂富团队揭示冷适应棕色脂肪细胞线粒体呼吸复合物结构变化的机制

BioArt  · 公众号  · 生物  · 2024-10-12 08:42

主要观点总结

廖茂富团队与Dana-Farber癌症研究所的Pere Puigserver教授合作在Cell上发表文章揭示了呼吸复合体适应寒冷温度的结构基础。研究关注线粒体产生ATP的过程,特别是在棕色脂肪细胞中。文章探讨了PERK基因在适应寒冷过程中的作用,以及它对呼吸链复合体活性与产热增加的影响。研究以近原子分辨率表征了内源底物结合引起的结构变化,为能量代谢和肥胖研究提供新的视角。

关键观点总结

关键观点1: 研究背景与目的

文章探讨了呼吸复合体适应寒冷温度的结构基础,特别是在棕色脂肪细胞中的机制。

关键观点2: 研究主要发现

1. 在适应寒冷的野生型小鼠中,棕色脂肪细胞的线粒体嵴折叠增加,呼吸链复合体活性增强。2. 研究发现了新的呼吸链复合体超级复合物(RCS)结构,具有扭曲的结合角,提高电子传输链的效率。3. 研究揭示了PERK诱导的嵴结构变化通过膜曲率的物理变化影响RCS行为。4. 这一发现以近原子分辨率表征了内源底物结合引起的结构变化,增强了我们对寒冷适应机制的理解。

关键观点3: 研究的意义与未来应用

该研究为我们理解寒冷适应机制提供了新视角,有助于能量代谢和肥胖相关研究。未来应用可能包括代谢疾病的治疗和能量效率的提高。


文章预览

2024年10月11日,南方科技大学生命科学学院 廖茂富 团队与Dana-Farber癌症研究所的 Pere Puigserver 教授合作在 Cell 上发表了文章“ Structural basis of respiratory complex adaptation to cold temperatures ” (呼吸复合体适应寒冷温度的结构基础) 。 线粒体通常被称为“细胞的动力室”,它产生ATP,即细胞的“能量货币”。这个过程发生在位于线粒体内称为嵴的折叠膜结构中的呼吸复合体中。通常,呼吸复合物I-IV形成电子传递链以产生氢离子浓度梯度,然后呼吸链复合体V(ATP合酶)使用氢离子浓度梯度产生 ATP。 在棕色脂肪细胞中,这个过程被独特地修改。棕色脂肪细胞含有一种高表达的特殊蛋白质,称为UCP1 (解偶联蛋白1) ,它将氢离子浓度梯度的能量转化为热量,而不是合成 ATP。这使得棕色脂肪细胞直接产生热量而不是将能量储存为ATP。 先前的研究表明,在适应寒冷 ………………………………

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