线粒体基因组编码的 第14个蛋白质发现

5月13日记者获悉，中国科学院广州生物医药与健康研究院研究员刘兴国课题组首次发现并证实了线粒体基因细胞色素b（CYTB）可编码一个新的线粒体基因编码胞质翻译的蛋白CYTB-187AA，表明CYTB-187AA在哺乳动物的早期发育中发挥重要作用。研究成果近日刊发于国际期刊《细胞·代谢》。

细胞中有许多细胞器，它们有秩序地进行生命活动，维持整个细胞运转。其中，线粒体是一种特殊的细胞器，它们有自己的DNA，这些DNA被称为线粒体基因组。

“细胞核里储存着人体重要的基因组。基因组通过转录和翻译，构建出人体最根本的生命物质。”作为论文通讯作者，刘兴国介绍，“线粒体基因组也会进行转录和翻译。线粒体很小，容纳的线粒体基因组也小，只包含37个基因。这些基因各司其职，过去我们认为，其中有13个基因可以编码蛋白质。”

线粒体基因组编码区是否可以使用细胞质标准遗传密码编码新的蛋白质？课题组选取唯一的呼吸链复合物Ⅲ的线粒体编码基因CYTB作为研究对象。他们发现，CYTB除了在线粒体中编码细胞色素b之外，还可以利用胞质密码子，编码一个新的线粒体基因组编码胞质翻译的蛋白CYTB-187AA。这个蛋白质定位到线粒体，通过与SLC25A3蛋白相互作用，能够调节能量的产生，参与个体早期发育过程。

为了验证其线粒体基因组来源，研究人员比较了线粒体基因组缺失细胞和野生型细胞，发现CYTB-187AA仅在后者表达。“我们在敲降CYTB-187AA的小鼠模型中，发现CYTB-187AA的减少会减少卵泡数量，从而损害雌性小鼠的生育能力。”刘兴国说。

该研究改写了教科书中“线粒体基因组编码13个蛋白质”的论断，发现CYTB基因可以使用胞质核糖体的标准遗传密码编码第14个全新蛋白质。