5.4 解耦蛋白

研究背景

线粒体是真核细胞的主要动力工厂，作为高能储存形式产生ATP，这一过程受多种因素包括饮食、温度和能量需求的调节。正如Mitchell首次提出的，ATP产生的驱动力是电化学梯度(Dp)，由电子传输链在内线粒体膜之间建立，介于线粒体基质和膜间空间。许多蛋白质，包括ADP/ATP载体、谷氨酸/天冬氨酸载体和磷酸盐载体，利用Dp的部分功能。Dp的耗散而不伴随ATP的合成被称为解耦。

研究主旨

本文讨论了解耦蛋白(UCPs)在生物能量学中的作用，特别是在线粒体中。UCPs能够将电化学梯度用于产热而非ATP生成，这一特性最初在棕色脂肪组织中被发现。UCPs家族成员在不同条件下表达受到调控，可能参与调节代谢和反应性氧物种的生成。UCPs在大脑中的表达提示它们可能在神经退行性疾病和中枢神经系统损伤的响应中有独特的作用。

研究特点

线粒体燃料氧化通过电子传输链向外泵送质子产生电化学梯度。ATP的生成通过ATP合成酶由梯度驱动的质子流入促进。然而，在1970年代，David Nicholls和他的同事发现，在棕色脂肪组织中，电化学梯度可以从ATP生产中解耦，产生热量，这种解耦是由于原型线粒体解耦蛋白(UCP1)的激活。随后，描述了一系列相关蛋白质，其中一些假定的解耦蛋白(UCPs)在大脑中表达。本章描述了这些蛋白质及其在健康和疾病中的假设作用。

文章出处 5.4 解耦蛋白