線粒體轉(zhuǎn)鐵蛋白mitoferrin的生理功能研究.pdf

1、背景：鐵在各種各樣的代謝過(guò)程中發(fā)揮非常重要的作用，它主要在線粒體被用來(lái)合成血紅素和鐵硫簇及其他輔助因子等。血紅素存在于血紅蛋白，肌球蛋白中。鐵硫簇更是許多蛋白的輔基，例如參與呼吸鏈電子傳遞，轉(zhuǎn)錄，氨基酸合成等過(guò)程的蛋白。但過(guò)多的鐵是有害的，現(xiàn)在廣泛認(rèn)為自由鐵可以催化自由基的產(chǎn)生，進(jìn)而對(duì)生物大分子造成損害，例如蛋白質(zhì)和DNA。鐵和衰老有非常密切的關(guān)系，它的含量在動(dòng)物組織中隨著衰老急劇增長(zhǎng)。衰老過(guò)程中，我們身體中積累的黃色脂褐質(zhì)的主要成分是

2、鐵和脂肪。線粒體鐵的積累也與很多人類遺傳病的發(fā)病有關(guān)，例如，F(xiàn)iedreich'sataxia(FRDA)，Sideroblasticanemias(SA)，ISCUMyopathy,Alzheimer'sDisease(AD),Parkinson'sdisease(PD)andMultipleSclerosis(MS)。這些病人多在成年后發(fā)病，可能他們對(duì)鐵的積累更加敏感。過(guò)多的鐵肯定會(huì)對(duì)細(xì)胞造成損害，這會(huì)導(dǎo)致其于線粒體內(nèi)積累并且妨礙線

3、粒體正常功能。但是鐵精確的調(diào)控機(jī)制目前還不是很明確，線粒體鐵可能在輸入水平上來(lái)調(diào)控。鐵是通過(guò)線粒體鐵轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白被轉(zhuǎn)入線粒體的，線粒體鐵轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的缺陷使酵母和小鼠的線粒體鐵含量降低。
　　 目的、方法和結(jié)論：為了研究線粒體鐵代謝變化對(duì)生長(zhǎng)發(fā)育的影響，我們用秀麗線蟲為模型，構(gòu)建了線蟲mitoferrin，frataxin，iscA，iscU，nifS等參與鐵代謝和鐵硫簇合成的基因的RNAi干擾載體，并發(fā)現(xiàn)對(duì)線蟲mitoferrin干擾

4、后線蟲表現(xiàn)出體型變小，繁殖力減弱，性腺不正常，運(yùn)動(dòng)能力減弱和對(duì)自由基敏感的表型，但有趣的是是壽命反而顯著延長(zhǎng)，約延長(zhǎng)80％。在生長(zhǎng)發(fā)育和繁殖過(guò)程中線蟲生長(zhǎng)迅速，每天產(chǎn)卵100多個(gè)，因此Mitoferrin敲低后會(huì)導(dǎo)致鐵過(guò)少而不能滿足這些代謝過(guò)程的需要，從而導(dǎo)致體型變小，繁殖力減弱，運(yùn)動(dòng)能力減弱等癥狀。當(dāng)生長(zhǎng)發(fā)育和繁殖期過(guò)后，線蟲需要的鐵會(huì)減少，如果運(yùn)入線粒體的量超過(guò)需要，會(huì)引起鐵的積累并導(dǎo)致線粒體功能紊亂。這可能在衰老過(guò)程中起很大作用。