线粒体被称为细胞的“发电厂”,它们通过氧化磷酸化产生三磷酸腺苷(ATP),为细胞活动提供能量。在细胞分裂过程中,线粒体必须精确地分配到子代细胞中,以确保能量供应正常。然而,当这一过程出现异常时,可能导致神经退行性疾病(如帕金森症、阿尔茨海默症)甚至癌症的发生。
北卡罗来纳大学和杜克大学的科学家经过多年研究,发现一种与Ras基因相关的蛋白质RalA在线粒体分配中扮演关键角色。RalA蛋白与多种癌症相关,它聚集在线粒体表面,并与另一种蛋白Aurora-A相互作用。当两者共存时,会干扰线粒体的正常分裂和分配,导致子代细胞中线粒体数量不均,进而引起ATP水平下降和细胞代谢异常。
研究团队指出,RalA蛋白处于调节线粒体分配的蛋白质信号链的起点。如果该信号链被破坏,线粒体在有丝分裂中无法正常裂变,也无法按比例分配到子代细胞中。这种代谢紊乱可能为神经退行性疾病和癌症的发生提供基础。相关论文发表在《自然—细胞生物学》杂志上。
考克斯博士表示,下一步将通过比较正常细胞与线粒体分裂和融合被破坏的细胞,深入研究细胞代谢的变化,以揭示这些疾病的潜在机制。