研究人员研究蛋白质甲基化如何影响不同的线粒体过程

细胞的能量供应紊乱可以引起一些严重的疾病，但似乎也与衰老有关。需要对线粒体功能进行更多的研究，以找到未来的方法。一项由Karolinska研究所的研究人员参与的新研究表明，线粒体内的一个重要分子是如何影响其在小鼠和果蝇中的功能的。这项研究发表在《科学进步》杂志上，增加了关于以前相对未开发的蛋白质修饰的宝贵知识。

在身体的每一个细胞中都有一个叫做线粒体的器官，它将食物中的营养物质转化为能量。线粒体是新陈代谢中必不可少的一部分。

线粒体功能障碍是一组罕见遗传病的特征，但也可在糖尿病、心脏病、神经退行性疾病和正常衰老等常见疾病中观察到。

如果科学家想要找到改善线粒体功能的新的方法，就需要对线粒体及其与细胞其他部分的沟通进行更多的研究。

卡罗林斯卡研究所、科隆马克斯普朗克衰老生物学研究所和加利福尼亚大学圣地亚哥分校的研究人员现在已经研究了蛋白质甲基化是如何影响不同的线粒体过程的。

甲基化是一种化学修饰，其中一个甲基(CH3)被添加到一个分子，从而潜在地影响其功能。S-腺苷甲硫氨酸(SAM)，又称ADOMet，是细胞内包括线粒体内的主要甲基供体。

“我们有兴趣研究这种特殊的分子，因为SAM的产生改变了癌症和我们的年龄。”

Anna Wredenberg，Karolinska研究所医学生物化学和生物物理学系研究员

通过完全去除果蝇和小鼠线粒体中的SAM，研究人员已经能够研究线粒体中的哪些过程依赖于甲基化。

“早期的研究表明，SAM和细胞能量水平在衰老过程中都会下降。我们的研究表明，这两种途径之间存在联系，因为SAM水平低可以影响线粒体能量的产生。”

这项研究已经确定了哪些线粒体蛋白质是甲基化的，甲基化是如何影响它们的，以及这些修饰是如何影响线粒体功能的。研究人员还证明了缺乏这类改变的生理后果。然而，仍有几个问题需要回答。

“我们的研究提供了一个迹象，一些改变可以通过饮食来调节，但是我们需要继续检查我们是否能更好地改变病理过程，”AnnaWredenberg说。“到目前为止，我们只研究蛋白质的变化，但其他分子也可以被线粒体内的SAM修饰。我们必须研究这些修饰，以更好地理解它所起的作用。”

更多资料：Schober, F.A., et al. (2021) The one-carbon pool controls mitochondrial energy metabolism via complex I and iron-sulfur clusters. Science Advances. doi.org/10.1126/sciadv.abf0717.