应用纪要：STED显纳镜显示线粒体蛋白质的合成情况

人类线粒体DNA编码了13种重要的多肽，这些多肽是连接氧化磷酸化（OXPHOS）复合物的多亚基复合物的组成部分，这些复合物主要存在于内陷的嵴膜上。内界膜（IBM）含有丰富的动态接触位点，用于从细胞膜导入蛋白质的移位酶。

大多数OXPHOS亚单位采用核编码，因此必须通过外膜在与内界膜的接触位点处从胞浆中导入。

由于大多数OXPHOS成分导入后需与mtDNA编码的成分整合组装，那么线粒体内翻译发生于何处？

由于线粒体编码的成分也是这些复合物的组成部分，所以蛋白质合成发生于何处？

题图：以STED显纳镜分辨率拍摄的人类线粒体网络截面。(更多细节见图1）。

本论文采用了基于点击化学的方法，并结合受激发射损耗显纳镜（STED）来解决以上问题。报告显示，在培养的人类细胞中，大部分线粒体蛋白质的合成是在嵴膜上检测到的，且在空间上与RNA加工和成熟的位点相分离。

图1：图片显示了人类线粒体网络截面，以共聚焦显微镜和STED显纳镜的分辨率拍摄，用775nmSTED激光器损耗AF594，用660nmSTED激光器损耗AF532。这些图片是显示新合成蛋白质的亚线粒体位置的关键图像。绿色的荧光信号代表新合成的线粒体蛋白，品红色是线粒体内界膜中发现的线粒体蛋白（TIM23）的免疫荧光抗体。

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Zorkau M., Albus C., Berlinguer-Palmini R., Chrzanowska-Lightowlers Z. & Lightowlers R.

Zorkau M., Albus C., Berlinguer-Palmini R., Chrzanowska-Lightowlers Z. & Lightowlers R.

High-resolution imaging reveals compartmentalization of mitochondrial protein synthesis in cultured human cells

PNAS February 9, 2021 118 (6) e2008778118; 

https://doi.org/10.1073/pnas.2008778118

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