布里斯托尔大学领导的一项研究确定了受损线粒体分裂所需的一个关键分子步骤，这对于细胞健康至关重要。这一发现有可能确定线粒体功能障碍在帕金森病和阿尔茨海默病等常见神经退行性疾病中是如何出错的。

线粒体的主要功能是产生为细胞提供能量所需的能量。几乎所有类型的人类细胞中都有线粒体，对人类生存至关重要。线粒体还参与其他任务，例如信号传导、调节细胞代谢和细胞死亡。

线粒体分裂因子(MFF)的作用是招募次级蛋白(DRP1)进入线粒体以促进分裂。然而，这一过程的分子细节尚不完全清楚。

研究小组已经确定线粒体分裂中的关键蛋白质——线粒体裂变因子(MFF)，是该实验室专门研究的一种特定类型修饰的目标，称为小泛素样修饰物(SUMO)。

结合以往研究成果，研究人员证实，当MFF被SUMO修饰时，它不会单独促进分裂，而是与抑制蛋白结合在一起。当线粒体受损时，SUMO会修饰MFF，从而去除这些抑制蛋白，然后MFF便可以与DRP1结合，帮助分裂。

当MFF无法进行SUMO修饰时，线粒体受损时不会分裂。这是一项重要发现，让研究团队更好地了解线粒体受损时分裂的细微规律。

布里斯托大学生物化学学院研究员、论文第一作者理查德·西格博士说：“当我们意识到MFF和DRP1支持分裂的先前模型与我们的发现并不完全一致时，我们通过观察其他蛋白质参与者，以不同的方式研究了这种机制。

“这揭示了一条更复杂的途径，将线粒体分裂如何进行的几种先前模型整合成一个模型，这是一个非常令人兴奋的发现。”

生物化学学院分子神经科学教授兼通讯作者JeremyHenley补充道：“线粒体动力学以及融合和分裂的正确调节对细胞健康至关重要。许多人类神经退行性疾病都是由于进行融合和分裂的蛋白质发生突变导致线粒体动力学紊乱所致，这一事实凸显了这一点。

“更常见的神经退行性疾病，如帕金森病和阿尔茨海默病，都表现出线粒体功能障碍，而且线粒体往往更加碎片化。了解线粒体分裂的分子细节将为研究人员提供可能性，以确定这种分裂可能如何发生，并可能有助于预防和治疗疾病。”

该研究主要使用非神经元细胞，例如永生化成纤维细胞，揭示了MFF-SUMO修饰的分子细节。线粒体功能障碍是神经退行性疾病的标志。

研究小组的下一步是在神经元环境下研究MFF-SUMO，并检查其对神经元线粒体形态和功能的影响，以及由此对神经元行为的影响，例如神经元之间的连接，这些连接是非常耗能的结构，并且严重依赖于健康的线粒体。

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