北京基因組所揭示線粒體基因組氧化損傷修復分子機制

2020-12-11 中國科學院

　　線粒體是真核生物細胞主要的能量代謝場所，其中呼吸鏈氧化磷酸化過程伴隨有高水平的氧自由基（ROS）的產生。線粒體基因組缺乏組蛋白結合保護，所以容易受到ROS攻擊而發生損傷，其突變的累積已證實與多種人類疾病（如神經退行性病變、糖尿病、心血管疾病和癌症等）的發生密切相關。有關核基因組DNA損傷修復分子機制已有大量的報導，而線粒體通過哪些關鍵基因或通路來修復氧化損傷以維持基因組的穩定性目前還不清楚。

　　著色性幹皮症D(XPD)基因的編碼產物是一種依賴於ATP的解旋酶，XPD在細胞核轉錄起始及核苷酸切除修復（NER）中發揮重要作用。近日，中國科學院北京基因組研究所精準基因組醫學重點實驗室趙永良研究組在線粒體氧化損傷修復研究中獲得重要進展，該研究第一次證明XPD定位於線粒體內，並且參與線粒體基因組氧化性損傷修復過程。相關研究成果發表在核酸研究領域前沿期刊Nucleic Acids Research。

　　該研究發現，在氧化性損傷壓力下，XPD在線粒體中分布顯著升高，功能實驗進一步證明，XPD缺陷導致線粒體基因組氧化損傷修復能力明顯降低，表現為線粒體基因組突變率或缺失水平的明顯升高。回補實驗進一步證實了XPD蛋白解旋酶活性對於行使其功能起著關鍵的作用。另外，通過線粒體免疫沉澱及質譜分析證實了XPD蛋白與線粒體翻譯延伸因子TUFM存在相互作用，而且，由XPD與TUFM形成的複合物在調控線粒體基因組氧化性損傷修復，以及維持線粒體基因組穩定性方面起著非常重要的作用。

　　該項研究得到了科技部重點基礎研究發展計劃（「973」）和基金委自然科學基金的資助。

　　論文連結 

 

XPD線粒體定位及缺失後線粒體基因組突變率 

　　線粒體是真核生物細胞主要的能量代謝場所，其中呼吸鏈氧化磷酸化過程伴隨有高水平的氧自由基（ROS）的產生。線粒體基因組缺乏組蛋白結合保護，所以容易受到ROS攻擊而發生損傷，其突變的累積已證實與多種人類疾病（如神經退行性病變、糖尿病、心血管疾病和癌症等）的發生密切相關。有關核基因組DNA損傷修復分子機制已有大量的報導，而線粒體通過哪些關鍵基因或通路來修復氧化損傷以維持基因組的穩定性目前還不清楚。
　　著色性幹皮症D(XPD)基因的編碼產物是一種依賴於ATP的解旋酶，XPD在細胞核轉錄起始及核苷酸切除修復（NER）中發揮重要作用。近日，中國科學院北京基因組研究所精準基因組醫學重點實驗室趙永良研究組在線粒體氧化損傷修復研究中獲得重要進展，該研究第一次證明XPD定位於線粒體內，並且參與線粒體基因組氧化性損傷修復過程。相關研究成果發表在核酸研究領域前沿期刊Nucleic Acids Research。
　　該研究發現，在氧化性損傷壓力下，XPD在線粒體中分布顯著升高，功能實驗進一步證明，XPD缺陷導致線粒體基因組氧化損傷修復能力明顯降低，表現為線粒體基因組突變率或缺失水平的明顯升高。回補實驗進一步證實了XPD蛋白解旋酶活性對於行使其功能起著關鍵的作用。另外，通過線粒體免疫沉澱及質譜分析證實了XPD蛋白與線粒體翻譯延伸因子TUFM存在相互作用，而且，由XPD與TUFM形成的複合物在調控線粒體基因組氧化性損傷修復，以及維持線粒體基因組穩定性方面起著非常重要的作用。
　　該項研究得到了科技部重點基礎研究發展計劃（「973」）和基金委自然科學基金的資助。
　　論文連結 
 
XPD線粒體定位及缺失後線粒體基因組突變率 

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