PNAS:南京大学医学院李宽钰教授团队发现铁调节蛋白(IRP2)介导细胞代谢类型的转换

文章来源:南京大学医学院发布时间:2019-05-05浏览次数:698


南京大学医学院李宽钰课题组在铁调节蛋白2IRP2)新功能的发现上取得进展,相关成果以Iron regulatory protein 2 modulates the switch from aerobic glycolysis to oxidative phosphorylation in mouse embryonic fibroblasts为题,在线发表在20190430日的《美国科学院院报》(PNAS)上。该论文以南京大学为通讯单位,所有作者均来自于南京大学医学院。博士生李慧慧为本论文的第一作者。 文章链接如下:https://www.pnas.org/content/pnas/early/2019/04/29/1820051116.full.pdf

铁调节蛋白(IRP2)在维持细胞线粒体功能和铁稳态方面起到非常重要的作用。但是关于IRP2如何影响线粒体功能的具体机制尚不清楚。李宽钰教授研究团队,通过对IRP2敲除的小鼠胚胎成纤维细胞研究发现,IRP2敲除明显减弱了线粒体的功能,但不影响细胞生长和ATP的含量。进一步研究发现IRP2缺失诱导低氧诱导因子Hif1αHif2α高表达。高表达的Hif1α通过上调糖酵解途径,从而加强细胞的有氧糖酵解;而高表达的Hif2α则可通过下调线粒体铁硫簇(Fe-S)合成相关蛋白如FxnIscU的表达,影响线粒体的Fe-S合成,从而抑制线粒体氧化磷酸化。本研究系统的证实了IRP2作为分子开关,使细胞的代谢类型在氧化磷酸化和有氧糖酵解之间转换。该研究发现了IRP2在维持细胞代谢类型中的重要作用机制。

A-B: IRP2敲除减弱依赖于线粒体的氧化磷酸化,增强了有氧糖酵解;

C-D: IRP2敲除后,抑制HIF1PX-478)仅抑制了有氧糖酵解,抑制HIF2PT-2385)仅仅恢复依赖线粒体的氧化磷酸化。

该研究得到国家重点基础研究项目(“973”计划,课题编号: 2015CB856300)国家自然科学基金面上项目(批准号: 31571218)的资助。