蛋白质组学揭示了运动如何提高肌肉能量产生的效率

　　线粒体是细胞的发电站，通过一种称为电子传递链的电化学过程与另一种被称为氧化磷酸化的过程耦合，产生细胞所需的大部分能量。线粒体中的许多不同的蛋白质促进了这些过程，但尚不完全了解这些蛋白质是如何排列在线粒体内的，以及影响它们排列的因素。
　　现在，哥本哈根大学的科学家已经利用最先进的蛋白质组学技术来揭示线粒体蛋白质如何聚集成电子传递链复合物，以及进一步形成所谓的超复合物。详细内容发表在近期的《细胞报告》的期刊上，这项研究还考察了运动训练对这一过程的影响。
　　哥本哈根大学Novo Nordisk基础代谢研究中心的副教授Atul S.Deshmukh说：＂这项研究允许对超复合物中的电子传递链蛋白进行全面量化，以及它们对运动训练的反应。这些数据对运动如何提高肌肉能量产生的效率有影响。＂
　　传统的方法提供的细节太少。
　　众所周知，运动训练能刺激线粒体质量，影响超复合物的形成，从而使骨骼肌中的线粒体更有效地产生能量。但是，关于哪些配合物聚集成超复合物以及如何聚集的问题仍然存在。
　　为了更好地理解超复杂的形成，特别是对运动的反应，科学家们研究了两组老鼠。一组活动，给予运动轮25天，第二组是久坐，不提供运动轮。25天后，他们测量了两组骨骼肌中的线粒体蛋白，以观察超复合物随时间的变化。
　　当科学家通常分析超复合物是如何形成的时，他们就会用抗体来测量每一个或两个蛋白质。电子传递链复杂。但是，由于复合物中可能有多达44个蛋白质，这种方法既耗时又提供了有限的信息，说明在每个复合物中剩余的蛋白质发生了什么变化。
　　因此，该领域缺乏详细的知识。
　　蛋白质组学帮助超级复合体放弃他们的秘密。
　　为了获得更详细的数据，研究小组运用了一种叫做质谱的蛋白质组学技术来测量线粒体蛋白质。通过应用蛋白质组学而不是抗体，科学家们能够测量每个复合物中几乎所有的蛋白质。这提供了前所未有的线粒体超复合物骨骼肌以及如何运动训练影响它们的形成。他们的方法表明，并不是每个复合物或超复合物中的所有蛋白质都以同样的方式对运动作出反应。
　　＂线粒体蛋白内容已知随着运动因此，了解这些蛋白质是如何组装成超复合物的，这对于破译它们是如何工作的至关重要。我们的研究为科学界提供了宝贵的宝贵资源，特别是对于那些研究线粒体蛋白质如何组织起来才能做得更好：在需求下产生能量的人来说，＂博士后阿尔巴·冈萨雷斯-弗兰克萨解释说。
　　更多内容：Alba Gonzalez-Franquesa et al, Mass-spectrometry-based proteomics reveals mitochondrial supercomplexome plasticity, Cell Reports (2021). DOI: 10.1016/j.celrep.2021.109180