磷脂酶D六在核苷二磷酸激酶三調控之粒線體系鏈之功能

Abstract

粒線體融合及分裂是透過多種蛋白質與脂質錯綜複雜地協作並調控而成。在磷脂酶D家族中，磷脂酶D六在粒線體外膜上將心磷脂轉換為磷脂酸並促使粒線體聚集。但是，目前對於磷脂酶D六及磷脂酸是如何造成粒線體型態改變仍不清楚。先前，我們已經發現核苷二磷酸激酶三會與磷脂酸結合並透過其N端定位於粒線體，進而使粒線體靠近彼此。本篇研究發現磷脂酶D六的缺失使核苷二磷酸激酶三之N端在粒線體上的定位降低。藉由活細胞影像及定量，我們發現核苷二磷酸激酶三聚集在粒線體之間接觸位置，而曾有研究提出磷脂酶D六可能位於粒線體之間接觸位置並轉換對向粒線體上的心磷脂為磷脂酸。我們進一步觀察粒線體相互接觸後的型態，發現表現核苷二磷酸激酶三之粒線體傾向融合，而表現聚合能力缺陷之核苷二磷酸激酶三突變的粒線體則傾向在短時間內分開，表示核苷二磷酸激酶三透過其六聚體構造將粒線體拉近。藉由基因下調-回復實驗，我們也發現核苷二磷酸激酶三可以恢復因磷脂酶D六缺失所造成的粒線體破碎。這些結果證明了核苷二磷酸激酶三為磷脂酶D六之下游蛋白，在粒線體之間接觸位置結合對向粒線體上磷脂酶D六產生之磷脂酸並牽引兩端粒線體靠近，進而促進粒線體融合。