膜表面几何结构是线粒体电子传递和细胞适应性的决定因素

生物体中的能量转换依赖于生物膜，而生物膜可促进氧化还原酶之间的电子转移。在​​线粒体中，这一过程由嵌入线粒体内膜（IMM）中的电子传递链介导。在多种生理和遗传条件下，线粒体基质中的 Na⁺ 水平升高，并通过 Na⁺ 与磷脂形成三元配位加合物而降低 IMM 的流动性。这些加合物会损害呼吸链复合体之间泛醌（CoQ）的转运，从而促进线粒体活性氧（mtROS）的生成，并激活缺氧适应通路。在此，我们表明，仅改变离子与磷脂之间的亚原子相互作用，就足以阻止该通路的启动。化合物 A（CA）在与磷脂结合方面能够竞争性取代 Na⁺，且不会损害 CoQ 的转运，从而阻止 mtROS 的生成及缺氧适应。这种差异源于 CA 与磷脂形成的五配位复合物，而 Na⁺ 则形成三角形加合物。这一结构差异得以维持 IMM 的流动性，因为 CA∶磷脂组装体呈现出棱角性更低的构型。这些发现表明，由离子∶磷脂相互作用调控的膜表面几何构型，是膜生物学、线粒体能量转换、氧化还原信号传导和细胞适应性的一个出乎意料的决定因素，并对生理学和疾病具有深远意义。

膜表面几何形态是线粒体电子传递和细胞适应的决定因素 | bioRxiv

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膜表面几何形态是线粒体电子传递和细胞适应的决定因素

Miguel Gonzalez-Hernandez，

Carmen Choya-Foces，

Daymi Cespedes de los Rios，

Enrique Calvo，

Jose Luis Cabrera-Alarcon，

Cristian Huck-Iriart，

Rebeca Acin-Perez，

Judith Langer，

John W Elrod，

Jesus Vazquez，

Jesus Ruiz-Cabello，

Susana Carregal-Romero，

Pablo Hernansanz Agustin

doi：

https://doi.org/10.64898/2026.09.12.751109

Miguel Gonzalez-Hernandez

1

卡哈尔神经科学中心（CNC-CSIC），西班牙马德里。

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发布于2026年9月18日。

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Rebeca Acin-Perez，

Judith Langer，

John W Elrod，

Jesus Vazquez，

Jesus Ruiz-Cabello，

Susana Carregal-Romero，

Pablo Hernansanz Agustin

bioRxiv

2026.09.12.751109；

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https://doi.org/10.64898/2026.09.12.751109

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Miguel Gonzalez-Hernandez，

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John W Elrod，

Jesus Vazquez，

Jesus Ruiz-Cabello，

Susana Carregal-Romero，

Pablo Hernansanz Agustin

bioRxiv

2026.09.12.751109；

doi：

https://doi.org/10.64898/2026.09.12.751109

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.09.12.751109v1?rss=1

🏷️ 线粒体电子传递链 线粒体内膜流动性 磷脂-离子相互作用 泛醌转运 线粒体活性氧 缺氧适应