刘泳等揭示线粒体嵴形态的力学调控

线粒体内膜向内折叠形成嵴，其结构的完整性决定了线粒体功能。已有研究报道SAM-MICOS复合体等参与内嵴结构调控，但促进内嵴折叠的力学因素尚未被报道。

近日，吴聪颖、李博、孙育杰、黄小帅和刘泳课题组在Nature Communications在线发表文章Mechanical instability generated by Myosin 19 contributes to mitochondria cristae architecture and OXPHOS，利用数学建模、超分辨成像和电镜重构等方法，揭示了Myosin 19和微丝骨架对线粒体嵴形态的力学调控。

研究人员利用数学建模，预测嵴连接点上的力学失稳能够促进嵴的形成。微丝骨架及其马达蛋白是细胞内重要的力学施加系统，而Myosin 19是目前已知的唯一定位在线粒体上的微丝马达蛋白。研究人员发现，与数学建模的预测一致，Myosin 19敲除细胞的线粒体嵴结构被破坏。

随后，研究人员发现Myosin 19可以通过尾端结构域与SAM-MICOS复合体相互作用。对Myosin 19马达结构域进行研究发现，Myosin 19水解ATP产生的机械力对于线粒体嵴结构的维持至关重要。此外，研究人员利用Hessian-SIM超分辨显微镜，发现Myosin 19定位在线粒体嵴连接点处，与Myosin19参与维持嵴形态相一致。随后的功能研究发现，敲除Myosin 19或破坏其马达结构域，会降低线粒体膜电位、细胞ATP含量和氧化磷酸化水平。

这项研究提出了机械力对细胞器精细结构的调控，拓展了马达蛋白的功能研究。

北京大学基础医学院博后石鹏、博士研究生任小雨和清华大学生物力学与医学工程研究所博士研究生孟杰为论文的共同第一作者。北京大学吴聪颖研究员、孙育杰研究员、黄小帅副研究员、清华大学李博副教授、徐州医科大学刘泳教授为本文的共同通讯作者。

https://www.nature.com/articles/s41467-022-30431-3

制版人：十一

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