細(xì)胞根據(jù)各種生物過程的需要可以改變生物能量，這對于正常生理學(xué)來說非常重要。但是關(guān)于高能量要求的細(xì)胞過程，如細(xì)胞分裂中的能量傳感和生產(chǎn)，科學(xué)家們知之甚少。

來自軍事科學(xué)院軍事醫(yī)學(xué)研究院張學(xué)敏院士與潘欣研究員研究組發(fā)表了題為“AMPK-mediated activation of MCU stimulates mitochondrial Ca²⁺ entry to promote mitotic progression”的文章，發(fā)現(xiàn)了其中的奧秘，指出一種細(xì)胞周期依賴性線粒體Ca²⁺轉(zhuǎn)運(yùn)可以連接能量感知有絲分裂期間線粒體的活性，這種生理信號在有絲分裂過程中扮演了重要的角色。

這一研究成果公布在3月11日的Nature Cell Biology雜志上。

線粒體Ca²⁺轉(zhuǎn)運(yùn)對于調(diào)節(jié)ATP產(chǎn)生，細(xì)胞內(nèi)鈣信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，調(diào)節(jié)能量代謝，產(chǎn)生活性氧物質(zhì)和調(diào)節(jié)細(xì)胞死亡至關(guān)重要，在線粒體生理學(xué)和病理生理學(xué)中扮演著重要角色。線粒體鈣單向轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白——MCU（mitochondrial Ca²⁺ uniporter）是一種高選擇性鈣離子通道，位于線粒體內(nèi)膜，是鈣離子進(jìn)入線粒體基質(zhì)中的主要介質(zhì)。

在這項(xiàng)研究中，研究人員發(fā)現(xiàn)MCU在有絲分裂期間介導(dǎo)了快速的線粒體Ca²⁺轉(zhuǎn)運(yùn)。早期有絲分裂過程中，細(xì)胞ATP水平下降，線粒體Ca²⁺轉(zhuǎn)運(yùn)促進(jìn)線粒體呼吸，恢復(fù)能量穩(wěn)態(tài)。這是通過有絲分裂特異性MCU磷酸化和能量傳感器AMP激活蛋白激酶（AMPK）的線粒體易位激活來實(shí)現(xiàn)的。

這一研究結(jié)果證實(shí)了AMPK和MCU依賴性線粒體Ca²⁺信號在有絲分裂中的關(guān)鍵作用，并揭示線粒體代謝適應(yīng)急性細(xì)胞能量應(yīng)激的機(jī)制。

同時，張學(xué)敏院士帶領(lǐng)李濤博士等人，成功發(fā)現(xiàn)細(xì)胞“門神”——環(huán)鳥腺苷酸合成酶（cGAS）抵抗病毒感染關(guān)鍵調(diào)控機(jī)理。

這一研究成果公布在Cell雜志上。

研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)乙酰化修飾是控制cGAS活性的關(guān)鍵分子事件，并揭示了其背后的調(diào)控規(guī)律。在藥物設(shè)計(jì)專家何新華博士的具體參與下，研究人員綜合利用生物質(zhì)譜及色譜分析等技術(shù)，并通過特異位點(diǎn)乙酰化抗體等進(jìn)行生物化學(xué)驗(yàn)證，最終發(fā)現(xiàn)乙酰水楊酸（阿司匹林）可以強(qiáng)制cGAS發(fā)生乙?；⒁种芻GAS的活性。隨后，研究人員利用實(shí)驗(yàn)動物和AGS病人的細(xì)胞進(jìn)一步驗(yàn)證了他們的發(fā)現(xiàn)。

來源：生物通

原文標(biāo)題：

AMPK-mediated activation of MCU stimulates mitochondrial Ca2+ entry to promote mitotic progression