研究發(fā)現(xiàn)關(guān)閉細胞能量制造的基因

約翰霍普金斯大學的研究人員發(fā)現(xiàn)了HIF-1基因的一種新的功能。眾所周知，ATP為細胞提供進行生化反應(yīng)的能量。在這項新的研究中，研究人員發(fā)現(xiàn)，當細胞缺氧時會減少含有豐富能量的ATP分子的制造，并增加毒性分子的制造，而HIF-1基因則可幫助細胞在缺氧狀態(tài)下存活。這項研究的結(jié)果公布在3月8 日的Cell Metabolism中。

研究中使用了一種缺少HIF-1 基因表達的小鼠細胞進行研究分析。細胞的能源供應(yīng)由兩種利用葡萄糖的機器或機制供應(yīng)：其中一個機器是粒線體，它可利用氧氣分解葡萄糖和制造ATP;另外一種不需要氧氣且效率較差的機制為糖酵解作用。

當氧氣充分時，細胞利用粒線體消耗葡萄糖，但是這個過程會產(chǎn)生污染物或毒性的氧分子。研究人員在低含氧量的狀態(tài)下，找出了能關(guān)閉細胞線粒體能量制造的基因開關(guān)HIF-1。他們發(fā)現(xiàn)在缺氧期間，HIF-1基因可以中斷兩種能量產(chǎn)生路徑之間的關(guān)連性，從而使粒線體在低氧狀態(tài)下不會制造毒性分子——這些稱為活性氧基團(ROS)的分子會破壞細胞，甚至造成細胞死亡。

HIF-1基因充當這個開關(guān)的機理是將糖酵解作用的副產(chǎn)物丙酮酸鹽轉(zhuǎn)換成乙酰輔酶A (acetyl CoA)，從而可作為關(guān)閉線粒體功能及防止活性氧基團制造的基因開關(guān)。