Nature：揭示线粒体分选与组装复合物作用机制

线粒体作为细胞能量工厂，对人体至关重要：它们拥有1000多种不同的蛋白，这些蛋白是许多中心代谢途径所必需的。线粒体的功能障碍会导致严重的疾病，尤其是神经系统疾病和心脏疾病。为了运输蛋白和代谢物，线粒体含有一组特殊的所谓β-桶膜蛋白，它们在线粒体外膜上形成运输孔。到目前为止，科学家们还无法解释驱动这些β-桶膜蛋白生物发生的分选与组装复合物（sorting and assembly machinery, SAM）的运作模式。

在一项新的研究中，日本京都大学的Toshiya Endo教授、德国弗莱堡大学的Nils Wiedemann教授和Nikolaus Pfanner教授以及波恩大学的Thomas Becker教授带领的一个研究团队破解了SAM复合物的结构和功能。相关研究结果近期发表在Nature期刊上，论文标题为“Mitochondrial sorting and assembly machinery operates by β-barrel switching”。

SAM复合物通常由两个名为Sam50的β-桶状膜蛋白亚基组成，这两个β-桶状膜蛋白亚基的外部被另外两个亚基Sam35和Sam37所覆盖。这些研究人员发现，虽然SAM复合物形成了一种新的β-桶膜蛋白，但是它只包含一个Sam50。第二个β-桶膜蛋白亚基作为一个灵活的占位器（placeholder）发挥功能：它暂时离开SAM复合物，为新的β-桶膜蛋白形成腾出空间。这种动态机制展示了新的β-桶膜蛋白如何在SAM复合物中成熟到完整的尺寸，并且只能作为完全折叠的蛋白释放。Wiedemann解释说，“这使我们能够识别出在我们的细胞中发挥着至关重要的功能的膜蛋白形成的新原理。”

参考资料：

1.Hironori Takeda et al. Mitochondrial sorting and assembly machinery operates by β-barrel switching. Nature, 2021, doi:10.1038/s41586-020-03113-7.

2.The basis for mitochondria, essential cellular powerhouses

https://phys.org/news/2021-01-basis-mitochondria-essential-cellular-powerhouses.html