細胞的能量供應紊亂可以引起一些嚴重的疾病，但似乎也與衰老有關。需要對線粒體功能進行更多的研究，以找到未來的方法。一項由Karolinska研究所的研究人員參與的新研究表明，線粒體內的一個重要分子是如何影響其在小鼠和果蠅中的功能的。這項研究發表在《科學進步》雜誌上，增加了關於以前相對未開發的蛋白質修飾的寶貴知識。

在身體的每一個細胞中都有一個叫做線粒體的器官，它將食物中的營養物質轉化為能量。線粒體是新陳代謝中必不可少的一部分。

線粒體功能障礙是一組罕見遺傳病的特徵，但也可在糖尿病、心臟病、神經退行性疾病和正常衰老等常見疾病中觀察到。

如果科學家想要找到改善線粒體功能的新的方法，就需要對線粒體及其與細胞其他部分的溝通進行更多的研究。

卡羅林斯卡研究所、科隆馬克斯普朗克衰老生物學研究所和加利福尼亞大學聖地亞哥分校的研究人員現在已經研究了蛋白質甲基化是如何影響不同的線粒體過程的。

甲基化是一種化學修飾，其中一個甲基(CH3)被新增到一個分子，從而潛在地影響其功能。S-腺苷甲硫氨酸(SAM)，又稱ADOMet，是細胞內包括線粒體內的主要甲基供體。

“我們有興趣研究這種特殊的分子，因為SAM的產生改變了癌症和我們的年齡。”

Anna Wredenberg，Karolinska研究所醫學生物化學和生物物理學系研究員

透過完全去除果蠅和小鼠線粒體中的SAM，研究人員已經能夠研究線粒體中的哪些過程依賴於甲基化。

“早期的研究表明，SAM和細胞能量水平在衰老過程中都會下降。我們的研究表明，這兩種途徑之間存在聯絡，因為SAM水平低可以影響線粒體能量的產生。”

這項研究已經確定了哪些線粒體蛋白質是甲基化的，甲基化是如何影響它們的，以及這些修飾是如何影響線粒體功能的。研究人員還證明了缺乏這類改變的生理後果。然而，仍有幾個問題需要回答。

“我們的研究提供了一個跡象，一些改變可以透過飲食來調節，但是我們需要繼續檢查我們是否能更好地改變病理過程，”AnnaWredenberg說。“到目前為止，我們只研究蛋白質的變化，但其他分子也可以被線粒體內的SAM修飾。我們必須研究這些修飾，以更好地理解它所起的作用。”

更多資料：Schober, F.A., et al. (2021) The one-carbon pool controls mitochondrial energy metabolism via complex I and iron-sulfur clusters. Science Advances. doi.org/10.1126/sciadv.abf0717.