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.2010年12月31日;174(3):175-81.
doi:10.1016/j.resp.2010.08.004。 Epub 2010年8月11日。

线粒体复合体III:通用氧气传感机械的基本组成部分?

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线粒体复合体III:通用氧气传感机械的基本组成部分?

Navdeep S Chandel公司. 呼吸生理学神经生物学. .

摘要

氧气是哺乳动物细胞生存所必需的。为了维持足够的细胞氧合,哺乳动物对缺氧产生了多种急性和长期适应性反应。其中包括缺氧性红细胞生成增加、肺血管收缩和颈动脉体神经分泌。总的来说,这些反应有助于维持氧气平衡,因为氧气水平仍然不足。提出了多种效应器来支持这些不同的缺氧反应,包括PHD2、AMPK、NADPH氧化酶和线粒体复合物III。在这里,我提出了一个模型,其中复合物III是调节不同缺氧反应的氧传感的组成部分。

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图1
图1。急性和长期缺氧期间的氧感应机制
急性氧感觉对缺氧性肺血管收缩(HPV)和颈动脉体(CB)的缺氧性神经分泌非常重要。这两种反应取决于细胞内钙的增加。线粒体复合物III产生的活性氧对触发HPV的细胞内钙水平升高至关重要。该信号通过NOX家族成员的激活而放大。AMPK对HPV期间钙的升高也很重要。然而,尚不清楚线粒体ROS或AMP/ATP比率的增加是否对缺氧期间AMPK的激活至关重要。目前,线粒体ROS或NOX家族成员在缺氧时CB神经分泌中的作用尚不明确。然而,有数据支持AMPK激活对缺氧期间CB神经分泌是必要的。缺氧反应的延长触发转录因子HIFs的激活,该转录因子由两个亚单位组成,一个氧敏感性HIF-α和HIF-β。在常氧条件下,PHD2使HIF-α在两个不同的脯氨酸残基上羟基化。脯氨酸残基的羟基化作用是pVHL的识别基序。pVHL的结合靶向HIF-α蛋白,用于泛素介导的降解。缺氧时,脯氨酸的羟化作用减弱,使蛋白质稳定并与HIF-1β和p300/CBP结合,从而使HIF依赖性基因转录,如EPO,增加红细胞增殖和成熟,增加血液中的携氧能力。目前的数据表明,缺氧增加线粒体复合物III ROS的生成,减少HIF-α蛋白的羟基化。NOX家族成员也由HIF-1转录诱导,进一步放大ROS信号。

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