线粒体来源区室在线粒体急性适应过程中缓冲外膜蛋白负荷

发生代谢转变的细胞会通过线粒体蛋白质组的协调性扩增与重组，迅速重塑线粒体。在细胞器适应尚未完成之前，线粒体外膜（OMM）如何容纳新近合成蛋白质的急剧增加，仍然知之甚少。在此，我们表明，线粒体来源区室（MDC）——一种由线粒体外膜形成并选择性隔离外膜相关货物的多层膜结构域——会在线粒体生物发生急性增强相关的代谢扰动过程中出现，包括葡萄糖限制、碳源切换和盐胁迫。在这些情况下，MDC 的形成依赖于能量感知激酶 Snf1 以及对转录抑制因子 Mig1 的去抑制，这将 MDC 的诱导与增强线粒体蛋白表达的转录程序联系起来。在不存在代谢变化的情况下，仅激活线粒体生物发生就足以触发 MDC；相反，破坏线粒体蛋白的靶向运输与导入则会阻止 MDC 形成，并导致外膜货物的错误定位。综上，这些发现结合先前关于 MDC 可由疏水性蛋白过表达、错误靶向以及代谢扰动所诱导的观察结果，共同支持了一种新兴模型：MDC 作为适应性的外膜重塑结构域，在细胞器适应过程中缓冲外膜蛋白负荷。

处于代谢转变过程中的细胞会通过线粒体蛋白质组的协调性扩增与重组，迅速重塑线粒体。在细胞器适应尚未完成之前，线粒体外膜（OMM）如何容纳新合成蛋白质的急剧增加，目前仍知之甚少。

在此，我们表明，线粒体衍生隔室（MDCs）是在与急性线粒体生物发生相关的代谢扰动过程中形成的多层膜结构域，其来源于线粒体外膜，并选择性隔离与外膜相关的货物。这类情况包括葡萄糖限制、碳源转换和盐胁迫。在这些情境下，MDC的形成需要能量感应激酶Snf1以及对转录抑制因子Mig1抑制作用的解除，从而将MDC的诱导与增强线粒体蛋白表达的转录程序联系起来。在不存在代谢变化的情况下，仅激活线粒体生物发生就足以触发MDC形成；而破坏线粒体蛋白靶向运输与导入则会阻止MDC形成，并导致外膜货物错误定位。

综合这些发现，并结合先前关于MDC可由疏水性蛋白过表达、错误靶向以及代谢扰动所诱导的观察结果，这些证据支持了一种新兴模型：MDC作为适应性的外膜重塑结构域，在细胞进行线粒体适应过程中缓冲外膜蛋白负荷。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.06.09.731211v1?rss=1

🏷️ 线粒体来源区室 线粒体外膜 线粒体生物发生 蛋白质靶向导入 代谢适应