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.2001年8月；12(8):2245-56.
doi:10.1091/mbc.12.8.2245。

哺乳动物细胞线粒体分裂需要动力蛋白相关蛋白Drp1

E斯米尔诺娃 1, L格里帕里克, D L Shurland公司, M van der Bliek先生
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哺乳动物细胞线粒体分裂需要动力蛋白相关蛋白Drp1

E斯米尔诺娃等。 分子生物学细胞. 2001年8月.
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摘要

人类动力蛋白相关蛋白Drp1的突变导致线粒体形成核周簇。我们在这里表明，这些线粒体簇由高度互联的线粒体小管组成。线粒体之间连接的增加表明线粒体分裂和融合之间的平衡向融合方向转移。这种转变与线粒体分裂受阻相一致。免疫荧光和亚细胞分馏显示内源性Drp1定位于线粒体，这也与线粒体分裂的作用一致。转染细胞的延时摄影表明，线粒体分裂中有直接作用，其中与Drp1融合的绿色荧光蛋白集中在标记实际线粒体分裂事件的斑点中。我们发现纯化的人Drp1可以自组装成尺寸与dynamin多聚体相似的多聚环状结构。dynamin和Drp1在结构和功能上的相似性表明，Drp1包裹着分裂线粒体的收缩点，类似于出芽囊泡颈部的dynamin衣领。我们得出结论，Drp1有助于哺乳动物细胞的线粒体分裂。

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图1
图1
Drp1中温度敏感突变的影响线粒体形态。（A和B）转染细胞Drp1（V41F）并在30°C（A）或40°C（B）下生长。（C和D）单元格转染Drp1（G281D）并在30°C（C）或40°C（D）下生长。这个转染细胞通过抗Drp1的免疫荧光鉴定抗体（轮廓细胞）。线粒体形态由用Mitotracker染色。A和B也分别显示未经转染细胞，以说明生长温度不明显影响线粒体在无突变Drp1的细胞中的分布。
图2
图2
线粒体分布缺陷的范围由Drp1。图像的左列显示未经诺卡唑处理的转染细胞。剩下的三列显示了转染细胞的不同例子用诺卡唑治疗。（A–A‴）COS-7细胞转染野生型Drp1构造。（B–B‴）细胞转染Tom20:：GFP构建体，用作阴性a控制，因为它导致线粒体聚集而不影响连接性。（C–C‴）用Drp1（K38A）结构转染的细胞。（D–D‴）用Drp1（V41F）结构转染的细胞。显示的单元格D′中的细胞在30°C下生长，而D”和D‴中的细胞是在40°C下生长。（E–E‴）转染Drp1（T59A）的细胞构造。“E”中的插图显示了由这个细胞中的线粒体。（F–F‴）细胞转染Drp1（G281D）在30°C下构建和生长。（G–G‴）细胞转染Drp1（G281D）结构并在40°C下生长。
图3
图3
内质网的形态不是受Drp1（T59A）影响。（A和B）转染Drp1（T59A）的细胞独自一人。（C和D）与Drp1（T59A）和外源性ER标记（VSV-G:：KKTN）实验有助于可视化内质网的网状结构（Smirnova等。, 1998). 转染细胞通过以下方法鉴定用抗Drp1抗体（A和C）染色。A中的顶部单元格显示Drp1的内源性水平，而底部细胞显示过度表达Drp1的表达，C中的细胞也是如此。通过染色观察到ER形态与抗蛋白二硫化物异构酶抗体（B）或与抗VSV-G抗体（D）。ER的强度和形态不受Drp1（T59A）（比较未转染细胞在B的顶部带有转染细胞的染色模式底部）。内质网的网状结构似乎也未受影响（将D中的染色模式与获得的类似结果进行比较先前用野生型和Drp1（K40A）转染的细胞（Smirnova等。, 1998)).
图4
图4
内源性Drp1的定位由免疫荧光。（A） 线粒体用MitoTracker染色。（B）用抗Drp1抗体免疫荧光法检测内源性Drp1。（C） Drp1染色的合并图像显示绿色和线粒体红色显示的染色。（D）C箭头中方框区域的扩大指向似乎横切线粒体的Drp1斑点。（E和F）ER和Drp1缺乏共同定位。（E） 获得ER染色模式抗核糖蛋白I抗体。（F） 使用获得的染色图案抗Drp1抗体。（G） 合并后的图像显示Drp1染色为绿色红色ER染色。（H）G.Bar中装箱区域扩大，5μm。
图5
图5
Drp1的亚细胞定位牛脑的分离。车道1，粗提取物；车道2，核后上清液（S1）；3号车道，中速上清液（S2）；第4车道，中速弹丸（P2）；通道5，线粒体部分Percoll梯度上的进一步净化；车道6，高速上清液（S3）；7号车道，高速弹丸（P3）。亚细胞用Drp1抗体检测组分，作为细胞溶质标记物（微管蛋白）和线粒体（氧化磷复合体I的39-kDa亚单位）。加载相等数量的蛋白质（75μg/车道）为1×车道1，3×车道2和3，43×对于车道4，21×用于车道5，3×用于车道6，75×用于车道7。密度测定和体积当量调整表明Drp1位于线粒体部分（通道4和5），2%位于高速颗粒，剩下的在上清液中。这个分馏实验重复五次，每次给药类似的结果。
图6
图6
（A） 一种黄色荧光蛋白的定位（YFP）：：Drp1融合蛋白。COS-7和C2C12细胞转染YFP:：Drp1结构（绿色）和编码氰基荧光蛋白的构建物，靶向线粒体基质（红色）。插图显示外围放大细胞的部分。图像显示Drp1在很大程度上是漫反射的或局限于线粒体上的斑点。（B） 使用YFP:：Drp1对C2C12细胞进行时间推移摄影线粒体上的斑点。C2C12细胞与YFP:：Drp1构造（绿色）和构造编码靶向线粒体基质的氰基荧光蛋白（红色）并每隔5秒拍摄一次。箭头指向一个分区事件之前有一个YFP:：Drp1点。后面的两个箭头时间点表示由线粒体分裂。
图7
图7
环状结构的体外形成纯化的Drp1。（A） 150 mM孵育的Drp1的电子显微照片氯化钠。（B） Drp1与GDP和AlF共同孵化4−.箭头点到环状结构。（C） 环形结构示例通过GDP和AlF观察到4−.蛋白质是醋酸铀酰染色阴性。
图8
图8
由排列在等位序列。右侧的图纸描述了不同的用突变体Drp1观察到的线粒体形态。这个左侧括号表示观察到的形态每个突变。不同表型的重叠Drp1的突变使得从弱表型对这些表型进行排序成为可能（线粒体的封闭网络）通过强大的（崩溃的网络）到很强（细胞溶解）。最弱的表型最直接与主要缺陷相关，表明该缺陷是线粒体分裂。更强的表型可能是由于次级缺陷。
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    1. Beech PL、Nheu T、Schultz T、Herbert S、Lithgow T、Gilson PR、McFadden GI。染色体藻中的线粒体FtsZ。科学。2000年；287:1276–1279页。-公共医学
    1. Bereiter-Hahn J，Voth M.《活细胞线粒体的动力学：线粒体的形状变化、错位、融合和裂变》，《显微研究技术》1994；27:198–219.-公共医学
    1. Bleazard W、McCaffery JM、King EJ、Bale S、Mozdy A、Tieu Q、Nunnari J、Shaw JM。动力学相关GTPase Dnm1调节酵母中的线粒体分裂。自然细胞生物学。1999;1:298–304.-项目管理咨询公司-公共医学
    1. Carr JF，Hinshaw JE。在生理盐条件下，当添加GDP和γ-磷酸类似物时，Dynamin组装成螺旋。生物化学杂志。1997;272:28030–28035.-公共医学
    1. Damke H，Baba T，van der Bliek AM，Schmid SL。在过度表达动态蛋白的温度敏感性突变体的细胞中诱导了氯菊酯非依赖性胞饮作用。细胞生物学杂志。1995;131:69–80.-项目管理咨询公司-公共医学

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