人類線粒體DNA編碼了13種重要的多肽,這些多肽是連接氧化磷酸化(OXPHOS)復合物的多亞基復合物的組成部分,這些復合物主要存在于內陷的嵴膜上。內界膜(IBM)含有豐富的動態(tài)接觸位點,用于從細胞膜導入蛋白質的移位酶。
大多數OXPHOS亞單位采用核編碼,因此必須通過外膜在與內界膜的接觸位點處從胞漿中導入。
由于大多數OXPHOS成分導入后需與mtDNA編碼的成分整合組裝,那么線粒體內翻譯發(fā)生于何處?
由于線粒體編碼的成分也是這些復合物的組成部分,所以蛋白質合成發(fā)生于何處?
題圖:以STED顯納鏡分辨率拍攝的人類線粒體網絡截面。(更多細節(jié)見圖1)。
本論文采用了基于點擊化學的方法,并結合受激發(fā)射損耗顯納鏡(STED)來解決以上問題。報告顯示,在培養(yǎng)的人類細胞中,大部分線粒體蛋白質的合成是在嵴膜上檢測到的,且在空間上與RNA加工和成熟的位點相分離。
圖1:圖片顯示了人類線粒體網絡截面,以共聚焦顯微鏡和STED顯納鏡的分辨率拍攝,用775nmSTED激光器損耗AF594,用660nmSTED激光器損耗AF532。這些圖片是顯示新合成蛋白質的亞線粒體位置的關鍵圖像。綠色的熒光信號代表新合成的線粒體蛋白,品紅色是線粒體內界膜中發(fā)現的線粒體蛋白(TIM23)的免疫熒光抗體。
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Zorkau M., Albus C., Berlinguer-Palmini R., Chrzanowska-Lightowlers Z. & Lightowlers R.
Zorkau M., Albus C., Berlinguer-Palmini R., Chrzanowska-Lightowlers Z. & Lightowlers R.
High-resolution imaging reveals compartmentalization of mitochondrial protein synthesis in cultured human cells
PNAS February 9, 2021 118 (6) e2008778118;
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