2026年4月7日,云南大学生命科学学院杨崇林研究团队在国际知名学术期刊《Journal of Cell Biology》上发表题为“PI(3)P regulates mitochondrial dynamics through FGD-dependent actin organization”的研究论文。

线粒体参与细胞中多重生物学机制,包括代谢、信号转到、氧化磷酸化等,是一类高度动态的细胞器,通过频繁地融合与分裂进行物质交换并维持其网络化稳态。
为系统探究参与线粒体网络形成和维持的调控因子,本研究以秀丽线虫为模型,筛选线粒体网络形成异常的突变体。通过大规模、无偏好正向遗传学筛选,发现EXC-5/FGD突变会导致线粒体网络化受损、动态破坏,呈现不连续的球状表型。动态追踪显示,EXC-5形成点状蛋白并与线粒体动态发生密切相关。EXC-5的人类同源蛋白FGD家族,通过其鸟核苷酸交换因子(GEF)功能调控细胞内肌动蛋白(actin)的网络化。本研究发现,EXC-5与由PI 3-激酶VPS-34产生的PI(3)P结合,进而招募到内吞体-线粒体接触点,在那儿EXC-5作为GEF激活CDC-42 GTP酶发挥作用。因此,exc-5或vps-34缺失同样会破坏线粒体和肌动蛋白的网络化,影响线粒体分裂因子DRP-1向线粒体聚集,导致线粒体分裂、分支和延伸等动态过程受阻。反之,当过表达组成型激活的CDC-42时改善了线粒体网络化的缺陷。综上所述,本研究发现了一条PI(3)P- EXC-5-CDC-42信号轴在内吞体-线粒体接触位点介导肌动蛋白组装,进而调控线粒体动力学与网络化稳态的分子机制。

云南大学生命科学学院博士研究生赵姗和副研究员张洁为共同第一作者,国家儿童医学中心/首都医科大学附属北京儿童医院和云南大学生命科学学院杨崇林教授为本文通讯作者。云南大学生命科学学院电镜平台王鑫和李美娇老师提供了电镜支持,部分线虫株系由南方科技大学生命科学学院王晓晨研究组、浙江大学基础医学院徐素宏研究组、弗吉尼亚大学K.S. Ravichandran与美国明尼苏达大学秀丽隐杆线虫遗传中心(CGC)提供。该研究工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金委重大项目和云南省科技领军人才计划的资助。
文章链接:https://doi.org/10.1083/jcb.202508040
来源:生命科学学院
编辑:张懿淼 责任编辑:李哲