崔晓东，范鑫，闫红，王转花，李晨

（1. 化学生物学与分子工程教育部重点实验室，山西大学 生物技术研究所，山西 太原 030006；2. 山西大学 生命科学学院生物工程系，山西 太原 030006）

0 引言

线粒体作为真核细胞不可或缺的供能细胞器，是细胞凋亡的激活系统，还具备合成胆固醇及血红素并调控细胞增殖和代谢的能力［1］。线粒体，拥有自身的遗传物质及遗传体系，但超过99%线粒体蛋白质由核基因编码，在胞质中合成前体蛋白，通过线粒体膜上的转运复合体转运进入线粒体［2-3］。其中，前导肽运输途径是胞内合成的线粒体前体蛋白质向线粒体基质运输的经典途径。线粒体外膜转位酶（translocase of outer mitochondrial membrane，TOM），是镶嵌在线粒体外膜上的转运复合体，负责将细胞质中合成的线粒体前体蛋白转运进线粒体。TOM 系统由一系列复合物组成，其中Tom20 和Tom22 负责识别具有N 端前导肽的线粒体前体蛋白，并传递给Tom40 通道，最终将前体蛋白转运进入线粒体不同区域发挥相应的作用［4-6］。线粒体蛋白转运异常，可以引起一系列的疾病，如丙酮酸脱氢酶（pyruvate dehydrogenase，PDH）前导肽中第216 位氨基酸由精氨酸突变为脯氨酸后，进入线粒体的PDH 含量相对减少，导致丙酮酸脱氢酶缺乏症，是婴儿和儿童原发性乳酸酸中毒的最常见原因［7-8］；原发性I 型高草酸尿症是由于谷丙转氨酶（alanine/glyoxylate aminotransferase 1，AGT）第11位脯氨酸突变为亮氨酸，产生弱的线粒体靶向序列，使该酶错误定位到线粒体，AGT 的错误定位破坏了过氧化物酶体功能，导致乙醛酸被氧化成草酸盐，并在肾脏和泌尿系统中沉积草酸钙，最终导致肾功能衰竭［9-10］。……