线粒体的进化

线粒体是人体细胞的发电站。它们提供细胞新陈代谢所需的能量。但是这些发电站是如何发展的呢?它们是如何构建的?弗莱堡大学的研究人员研究了所谓的氧化酶装配机械或OXA在线粒体内膜发育和细胞能量供应中的作用。JanHöpker博士，Silke Oeljeklaus博士，Nikolaus Pfanner博士，Sebastian Stiller博士，Bettina Warscheid教授，Nils Wiedemann教授及其研究团队已证明这种蛋白质复合物对于将某些蛋白质整合到线粒体的内膜中 - 这些蛋白质在细胞呼吸和其他过程中起作用。科学家研究的结果现已发表在期刊上细胞代谢。

线粒体起源于细菌，这意味着它们具有自己的DNA分子，其中记录了几种蛋白质的结构。类似OXA的机制已经存在于线粒体的细菌前体中，并且在整个进化过程中得到了保护。根据线粒体遗传物质产生的蛋白质通过OXA整合到线粒体内膜中。然而，99%的包含线粒体的蛋白质的遗传信息存储在细胞核中。细胞产生这些蛋白质细胞质中的分子，之后TOM或“外膜的转位酶”和TIM，即“内膜的转位酶”，将它们穿过外膜和内膜转运到线粒体中。到目前为止，还有多少这些进口蛋白质被OXA整合到内膜中。

弗莱堡大学的研究人员在通过TOM和TIM进口后，系统地搜索了OXA整合到内膜中的蛋白质。他们使用称为定量质谱的分析技术来鉴定线粒体内膜蛋白，其在没有OXA的细胞中减少。通过追踪放射性标记的蛋白质整合到线粒体内膜中，他们能够证明OXA是这一过程所必需的。

进口的OXA依赖性蛋白质发挥重要作用，从细胞呼吸，金属离子交换和生化反应，到蛋白质的整合，使代谢产物转移到内膜。当这些呼吸蛋白的整合或功能被阻断时，这可能导致基于线粒体的神经肌肉疾病或癌症。因此，在整个进化过程中保守的内膜蛋白的OXA依赖性整合对于线粒体内膜的形成和人体细胞的能量供应是至关重要的。

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