生物通报道  来自中科院动物所生物膜与膜生物工程国家重点实验室、南开大学、清华大学等处的研究人员发现了哺乳动物细胞线粒体自噬(mitophagy or mitochondrial autophagy)的分子调控新机制。这对于深入阐明线粒体自噬在疾病发生中的作用具有重要意义，相关研究论文于1月22日在线发表在Nature Cell Biology杂志上。

这一文章的通讯作者是中国科学院陈佺研究员，其研究方向是分析线粒体在细胞凋亡调控中的分子机制，探索细胞凋亡和肿瘤干细胞在肿瘤发生中的关键作用，以及分析线粒体动态变化（分裂、融合和线粒体自吞噬及线粒体运动）的分子调节及其在神经退行性疾病如老年痴呆和帕金森综合症发生中的作用。

线粒体是细胞能量代谢中心与能量工厂，是细胞氧化磷酸化和ATP合成、脂肪酸的氧化等能量代谢过程发生所在地。线粒体也是细胞凋亡调控中心。它能感知凋亡信号，并通过释放细胞色素C等凋亡相关分子来启动细胞凋亡过程。同时，线粒体也是细胞自由基产生中心。线粒体电子传递链消耗的氧约占细胞所需氧的85%，其中0.4-4.0% 的氧在线粒体中被转换生成超氧自由基。

鉴于线粒体在细胞生命活动中的重要作用，受损伤的或不需要的线粒体必须被有效清除，以保证细胞正常生命活动的进行。线粒体自噬就是这样一种通过自噬机制选择性清除受损伤或不必需的线粒体的过程。线粒体自噬还可能参与红细胞（哺育动物红细胞没有细胞核和线粒体）的发生和成熟过程。线粒体自噬的异常可能与神经退行性疾病，糖尿病和肿瘤的发生有密切关系。线粒体自噬的分子调控机制目前是线粒体和细胞自噬研究领域同行广泛关注的焦点问题。

在这篇文章中，研究人员发现了一个新的介导哺乳动物细胞线粒体自噬的受体分子Fundc1。它定位在线粒体外膜上，并通过特有的LIR保守的结构域与自噬的关键分子LC3相互作用来介导低氧诱导的线粒体自噬。LIR保守结构域的突变或缺失能够抑制其与LC3的相互作用和线粒体自噬。深入的研究还表明Fundc1的磷酸化在线粒体自噬调控中发挥了关键作用。在正常情况下，Fundc1能被蛋白激酶Src磷酸化。低氧情况下，蛋白激酶Src的活性降低，导致Fundc1磷酸化水平的降低，从而促进其与LC3相互作用和线粒体自噬。

这些研究为线粒体自噬和线粒体质量控制提供了新的认识，并为进一步阐明线粒体自噬在疾病发生中的作用提供了新的可能。

（生物通：何嫱）

生物通推荐原文摘要：

Mitochondrial outer-membrane protein FUNDC1 mediates hypoxia-induced mitophagy in mammalian cells

Accumulating evidence has shown that dysfunctional mitochondria can be selectively removed by mitophagy. Dysregulation of mitophagy is implicated in the development of neurodegenerative disease and metabolic disorders. How individual mitochondria are recognized for removal and how this process is regulated remain poorly understood. Here we report that FUNDC1, an integral mitochondrial outer-membrane protein, is a receptor for hypoxia-induced mitophagy. FUNDC1 interacted with LC3 through its typical LC3-binding motif Y(18)xxL(21), and mutation of the LC3-interaction region impaired its interaction with LC3 and the subsequent induction of mitophagy. Knockdown of endogenous FUNDC1 significantly prevented hypoxia-induced mitophagy, which could be reversed by the expression of wild-type FUNDC1, but not LC3-interaction-deficient FUNDC1 mutants. Mechanistic studies further revealed that hypoxia induced dephosphorylation of FUNDC1 and enhanced its interaction with LC3 for selective mitophagy. Our findings thus offer insights into mitochondrial quality control in mammalian cells.

作者简介：

陈佺

男，博士，研究员，博士生导师；中国科学院动物研究所细胞凋亡和癌症生物学研究组组长，生物膜与膜生物工程国家重点实验室副主任。

在科学院“****”和知识创新工程的支持下陈佺研究员于2000年组建了细胞凋亡和癌症生物学研究组，主要从事线粒体生物学和细胞凋亡机制的研究，同时进行抗癌药物筛选和化学生物学及癌症干细胞等方面的研究。近年来，研究组在国际主流杂志 JBC, FASEB Journal，Oncogene, Clinical Cancer Research, Cell Death and Differentiation和Hepatology 等杂志发表论文近30篇。申请专利5项。课题组得到国家自然科学基金委杰出青年基金，基金委重点基金，科技部973项目和科学院重点项目的支持。研究组组长现任FEBS letters杂志编委，Autophagy 和Cell Research等杂志编委会成员。2003年获得杰出青年基金的资助。2005/2006年获中国科学院优秀教师奖。多次主办线粒体和细胞信号转导的国际会议，多次应邀参加国际会议，多次任自然科学基金委二审专家，国家自然科学奖评委，973 评审专家，科学院人才和基金项目评审专家。

研究领域：
主要研究线粒体在细胞凋亡调控中的分子机制，探索细胞凋亡和肿瘤干细胞在肿瘤发生中的关键作用。分析线粒体动态变化（分裂、融合和线粒体自吞噬及线粒体运动）的分子调节及其在神经退行性疾病如老年痴呆和帕金森综合症发生中的作用。
 
获奖及荣誉：
1999 获美国癌症研究学会（AACR-AFLAC）癌症研究青年学者奖。
国家杰出青年基金获得者
中国科学院优秀研究生指导教师奖

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