南方医科大学最新Cell子刊:揭示线粒体VHL蛋白重塑缺氧状态下的细胞代谢
生物世界·2025-12-29 12:16

研究核心发现 - 研究首次证实VHL蛋白是线粒体内低氧代谢的真正调控者,而不仅仅是缺氧诱导因子(HIF)的“备用适配器”[5] - 在慢性缺氧状态下,大部分胞质中的VHL蛋白降解,剩余VHL蛋白主要转移至线粒体[2] - 线粒体内的VHL蛋白会结合并抑制亮氨酸代谢通路关键组分MCCC2,导致亮氨酸累积,并通过变构效应激活谷氨酸脱氢酶,进而促进谷氨酰胺水解,生成充足的脂质和核苷酸以支持缺氧细胞生长[2] - SRC介导的VHL蛋白磷酸化与PRMT5介导的MCCC2甲基化可协同调控VHL-MCCC2相互作用及其伴随的代谢重塑[2] - 该现象在缺血性损伤动物模型中得以复现,且与癌症中VHL突变存在功能关联[2] 研究机制与过程 - 在常氧条件下,VHL蛋白通过靶向羟基化的HIF-α并对其进行降解,从而调控哺乳动物的氧感应机制[1] - 在蛋白羟基化作用减弱的低氧环境中,VHL蛋白的非经典功能此前尚不明确[1] - 研究揭示了低氧依赖性翻译后修饰调控VHL与MCCC2的相互作用[6] - 线粒体VHL与MCCC2结合以重编程亮氨酸和谷氨酰胺代谢[6] - 线粒体VHL调控体内对病理性低氧的适应反应[6]