线粒体代谢过程中的错误是导致帕金森氏症和阿尔茨海默氏症等多种疾病的原因。科学家们需要找出必要的构建块是如何被输入到这些细胞区域的复杂生化装置中的。TOM 复合体(线粒体外膜的转位酶)被认为是通往线粒体的门户，众所周知，线粒体是细胞的动力源。由弗莱堡大学生物化学和分子生物学研究所的 Chris Meisinger 教授领导的工作组现在已经在人体细胞中证明了信号分子如何控制这个门。一种称为 DYRK1A 的信号蛋白改变了 TOM 的分子机制，使其对细胞代谢重要的酶更具渗透性。
发育障碍的新
视角 在自闭症、小头畸形和唐氏综合症等神经发育障碍中，DYRK1A 存在缺陷。“与线粒体的联系是新的。这些结果使我们能够更好地了解这些疾病并制定治疗策略，”Meisinger 团队成员 Adinarayana Marada 博士说。
“长期以来，研究人员认为 TOM 复合物是线粒体膜中的一种刚性结构，其门总是敞开的，”Meisinger 解释说。他的团队最近展示了面包酵母中的信号机制，该机制根据细胞的代谢状态或对突然压力的反应来改变 TOM 复合物的亚基。通过这种方式，细胞可以特异性地控制前体蛋白的流入，以构建新陈代谢的元素，并且可以使线粒体的功能适应改变的细胞状态。这种机制是否也存在于人类中以前是未知的。
DYRK1A 作用于 TOM 复合体
该研究的第一作者，Meisinger 研究小组的 Corvin Walter 博士和 Adinarayana Marada 博士开发了一种系统方法来追踪信号机制，例如在人类中由蛋白激酶触发的机制。几年来，他们使用细胞生物学和生物信息学方法测试了候选物，并发现了他们正在寻找的东西——DYRK1A，一种这样的蛋白激酶，作用于 TOM 复合物。“有了这个，我们实际上在大海捞针中找到了针，”沃尔特说。
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