锌限制期间，线粒体对金属硫蛋白的降解促进局部锌动员

锌是约10%蛋白质所必需的结构性和酶学辅因子，这些蛋白质包括转录因子、代谢酶以及细胞骨架组分。锌还支持多种细胞器中的关键功能，例如细胞核中的基因调控、内质网中的蛋白质折叠，以及线粒体中的能量产生和抗氧化防御。尽管锌具有这些不可或缺的作用，但在缺锌条件下，细胞通过何种机制回收锌以维持稳态，仍然知之甚少。 在本研究中，我们鉴定出一种对锌限制的双相响应，该响应首先涉及储锌蛋白金属硫蛋白的快速降解，随后在依赖自噬的方式下，其他锌结合蛋白也发生降解。我们表明，金属硫蛋白会被迅速导入线粒体，并由线粒体蛋白酶LONP1降解。锌饥饿会导致严重的线粒体功能障碍，而金属硫蛋白的降解则允许局部释放锌，从而缓解营养胁迫。我们的结果揭示了一种由线粒体介导的、非经典的营养储存蛋白降解途径，该途径通过在局部动员锌来维持代谢稳态，并确立了线粒体作为营养回收活性枢纽的作用。

锌是约 10% 蛋白质所必需的结构性和酶促辅因子，这些蛋白质包括转录因子、代谢酶以及细胞骨架组分。锌还支持多个细胞器中的关键功能，例如细胞核中的基因调控、内质网中的蛋白质折叠，以及线粒体中的能量产生和抗氧化防御。尽管锌具有这些不可或缺的作用，但在缺锌条件下，细胞为维持锌稳态而回收锌的机制仍知之甚少。

在本研究中，我们鉴定出一种对锌限制的双相响应，该响应首先表现为储锌蛋白金属硫蛋白的快速降解，随后是其他锌结合蛋白以自噬依赖方式发生降解。我们表明，金属硫蛋白会被迅速转运至线粒体，并在线粒体蛋白酶 LONP1 的作用下被降解。锌饥饿会导致严重的线粒体功能障碍，而金属硫蛋白的降解则可实现局部锌释放，从而缓解营养胁迫。我们的结果揭示了一种由线粒体介导的、非经典的营养储存蛋白降解途径，该途径通过局部动员锌来维持代谢稳态，并确立了线粒体作为营养循环活性枢纽的地位。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.06.09.731205v1?rss=1

🏷️ 锌稳态 线粒体 金属硫蛋白 LONP1蛋白酶 自噬 营养回收