张 云,黄 鹰

(南京师范大学生命科学学院,江苏 南京 210023)

线粒体是半自主性细胞器,包含自身的基因组mtDNA(线粒体DNA),编码少部分线粒体蛋白质. 裂殖酵母的线粒体基因组有8个mRNA(表达蛋白分别为Cox1、Cox2、Cox3、Cob1、Atp6、Atp8、Atp9、Var1)、2个 rRNA和一个编码tRNA 5′末端加工酶中RNA的组分rnpB. 线粒体由线粒体内膜和线粒体外膜组成[1],是细胞功能的核心. 多年来人们对于线粒体的研究重点一直放在其主要功能方面,即以ATP的形式为细胞提供大部分能量,然而线粒体在其他各种代谢过程中也是必不可少的,包括氧化磷酸化、氨基酸代谢和铁硫团簇的形成[2-4]等. 包括人类和酵母在内的各种生物体中,线粒体在调节细胞凋亡和衰老方面发挥着重要作用. 人类线粒体功能障碍会导致多种疾病的产生,如糖尿病、心脏病和癌症. 线粒体功能异常也与神经退行性疾病有关,如帕金森氏症、阿尔茨海默氏症和亨廷顿病[5-7].

酵母ATP合酶是一种旋转的分子机器,主要负责产生ATP,为细胞生命活动提供能量. ATP合酶由17个不同的亚基组成,分为可溶性F1区段和膜嵌入F0区段[8]. F1区段的催化头和F0区段中的膜集成式电机模块通过两个杆相连,即F1中央杆和F0外围杆[9]. ATP合酶是真核细胞中最重要的酶之一,负责在有氧条件下合成真核细胞中90%以上的ATP. 大多数酵母ATP合酶亚基蛋白由细胞核基因组编码,在胞质核糖体上翻译并被运输至线粒体[10-11]. 酵母细胞作为研究ATP合酶的模式生物,便于研究者更加深入地了解ATP合酶复合物的结构、功能和生物发……