美国麻省理工学院的Weidberg等研究人员首次在芽殖酵母中发现了一种监测机制——线粒体损伤蛋白导入反应（mitochondrial compromised protein import response，mitoCPR），其监测蛋白质导入线粒体的过程。该机制在线粒体蛋白质导入过程受阻或缺陷时被激活，可将在线粒体表面沉积的蛋白质清除，保证线粒体的正常功能。研究人员认为，在线粒体快速扩张时，蛋白导入过程可能会不堪重负，因此，mitoCPR对于细胞非常重要。

线粒体是细胞的能量工厂，还为细胞提供脂质、氨基酸等重要物质。线粒体所有功能都依赖于导入线粒体内的蛋白质，因为线粒体蛋白质几乎完全由核基因编码。研究显示，多种疾病或应激状态都会导致线粒体的蛋白质导入发生缺陷。然而，细胞内是否存在蛋白质导入线粒体的监测机制以及出现蛋白质导入缺陷时是否会出现细胞反应尚不清楚。

以线粒体复合体IV的亚单位Cox5a进入线粒体为评估标准，研究人员发现过表达Psd1蛋白后，Cox5a导入线粒体的过程被抑制，导致其在线粒体外堆积。进一步的研究发现，转录因子Pdr3介导了Psd1过表达后的效应。这说明Pdr3是mitoCPR中的重要蛋白。研究人员对Pdr3如何在线粒体蛋白导入缺陷时调节细胞响应的具体机制进行深入研究后发现，Pdr3诱导Cis1蛋白的表达，Cis1通过与转位酶受体Tom70相结合，将AAA+腺苷三磷酸酶Msp1招募至转位酶，从而将线粒体表面的蛋白质降解后清除，保证了在蛋白质导入出现缺陷时的线粒体功能。

因此，该研究结果首次证明，在线粒体快速扩张导致蛋白质导入缺陷时，mitoCPR机制被激活，经过一系列蛋白质的表达和招募，将堆积在线粒体表面的蛋白质降解清除，从而保证线粒体的正常功能。（作者：马雷雷)

参考文献：Science 2018;360: eaan4146