作为线粒体动力学中的基本过程,线粒体融合、分裂和运输是由几个主要组件调控的,其中包括Miro。作为一个具有高分子量的非典型Rho样小GTPase,Miro中的GDP/GTP交换可能需要鸟嘌呤核苷酸交换因子(GEF)的帮助。然而,用于Miro的GEF的还没有得以确定。近期,来自首都医科大学北京脑重大疾病研究院的研究人员,通过研究果蝇中的线粒体形态,偶然发现,在正常生理条件下vimar的缺失,可增强线粒体分裂。相关研究结果发表在10月7日的《PLOS Genetics》杂志。首都医科大学宣武医院副院长、北京脑重大疾病研究院脑卒中研究所副所长吉训明和北京脑重大疾病研究院教授陈磊是本文共同通讯作者。延伸阅读:陈俊、吉训明教授Nature子刊解析疾病机制;首都医科大吉训明教授Nature发布重要研究发现。

  线粒体的分裂、融合和运输对于这个细胞器的功能,起着重要的作用。融合和分裂之间的平衡控制着线粒体形态,这是由一系列的大型发动蛋白相关GTPases介导的。在这些GTPases当中,线粒体融合蛋白1/线粒体融合蛋白2(Mfn1/Mfn2)和视神经萎缩蛋白1(OPA1)是负责线粒体融合的核心部件,而发动蛋白相关蛋白1(Drp1)是负责线粒体分裂的核心部件。除了发动蛋白相关家族中的这些GTPase之外,线粒体Rho(Miro)——Rho小GTPase家族的一个非典型成员,具有众所周知的功能——沿微管运输线粒体。在生理钙条件下,Miro还通过抑制分裂而调节线粒体的形态,但机制尚不清楚。大的GTPases,如dynamin-like GTPase家族成员可水解GTP,并交换GTP和GDP,而无需其他调控因子的帮助。然而,小GTPase家族的成员往往需要其他蛋白质帮助,才释放它们紧密结合的GDP,或增强它们较低的GTPase活性。这些蛋白质分别被称为鸟嘌呤核苷酸交换因子(GEF)和GTP酶激活蛋白(GAP)。到目前为止,大多数的小GTPase需要独特的GEFs或GAPs。