線粒體離子肽酶1的結構與功能及其在常見惡性腫瘤中的表達和作用

吳曉涵 陳紹水

濱州醫(yī)學院附屬醫(yī)院腫瘤科，山東濱州 256600

線粒體提供了細胞生命活動所需能量的80%，被喻為機體的“能量工廠”，維持線粒自身的穩(wěn)態(tài)是保證機體細胞正?；顒拥幕A。作為細胞能量和代謝的中心，線粒體可通過氧自由基清除、蛋白水解系統(tǒng)、蛋白酶體系統(tǒng)、線粒體裂變和融合及線粒體自噬[1]等方式維持自身穩(wěn)定。其中，線粒體離子肽酶1（lon peptidase 1，LONP1）是保障線粒體功能和蛋白質(zhì)穩(wěn)定的主要蛋白酶之一。LONP1蛋白于1981年在大腸桿菌中被首次發(fā)現(xiàn)[2]，后于1993年被Kutejova等[3]在酵母菌中分離。此蛋白由6個亞基組成，包含963個氨基酸，相對分子質(zhì)量為106 000[4]。作為一種細胞核內(nèi)脫氧核糖核酸（deoxyribonucleic acid，DNA）所編碼的線粒體酶，LONP1蛋白在整個進化過程中高度保守[5]，它參與了線粒體中正常蛋白質(zhì)的折疊、異常蛋白質(zhì)的降解和DNA的維護。近年來許多研究表明，LONP1蛋白可受到多種刺激的誘導并提供針對細胞應激的保護。LONP1蛋白的上調(diào)與下調(diào)與多種疾病的發(fā)生與發(fā)展密切相關。本文將對LONP1蛋白的結構和功能及其在常見惡性腫瘤中的表達和作用進行綜述。

1 LONP1蛋白的結構

LONP1蛋白是由LONP1基因所編碼的腺嘌呤核苷三磷酸（adenosine triphosphate，ATP）依賴蛋白，該蛋白位于人19號染色體上，是“與多種細胞活動相關的ATP酶”超家族的重要成員[6]。成熟的LONP1蛋白位于線粒體基質(zhì)內(nèi)，占蛋白總量的90%；剩余10%為未成熟的蛋白，它們與線粒體內(nèi)膜鑲嵌[7]。LONP1蛋白由細胞質(zhì)基質(zhì)穿過線粒體雙層膜結構進入線粒體基質(zhì)需要線粒體靶向序列（mitochondrial targeting sequence，MTS）引導，該序列在細胞質(zhì)基質(zhì)與LONP1蛋白結合，引導其進入線粒體基質(zhì)。……