结构生物化学/细胞信号通路/凋亡诱导因子

凋亡诱导因子 (AIF) 是一种蛋白质，它在启动一个与 caspase 无关的凋亡通路中起着作用。凋亡诱导因子通过引起染色质浓缩和 DNA 片段化来实现这一点。凋亡诱导因子也可以充当 NADH 氧化酶。凋亡诱导因子的另一个功能是调节凋亡时线粒体膜的通透性。通常凋亡诱导因子位于线粒体的外膜，并与细胞核分离。然而，在线粒体受损的情况下，凋亡诱导因子会移动到细胞质和细胞核中。

功能

凋亡诱导因子是一种蛋白质，它触发细胞中 DNA 降解和染色质浓缩，从而诱导程序性细胞死亡。线粒体凋亡诱导因子蛋白是一种 caspase 独立的死亡效应器，它会导致细胞核发生凋亡变化。凋亡过程始于线粒体释放凋亡诱导因子。然后凋亡诱导因子通过线粒体膜进入细胞质。最终它会进入细胞核，在那里它向细胞发出信号，导致染色体浓缩和 DNA 片段化。这最终会导致细胞死亡或凋亡。凋亡诱导因子因细胞类型、凋亡损伤和它与 DNA 结合的能力而异。凋亡诱导因子在线粒体呼吸链和代谢还原氧化反应中也起着重要作用。

凋亡诱导因子的合成

在人类中，凋亡诱导因子位于 X 染色体上的 16 个外显子中。一种称为 AIF1 的凋亡诱导因子在细胞质中翻译，并通过 MLS 蛋白的 C 末端被发送到线粒体膜和膜间隙。凋亡诱导因子在 N 末端 MLS 蛋白的帮助下被转运到线粒体内膜和外膜酶，这使得它能够进入细胞器。一旦进入线粒体，凋亡诱导因子在辅因子黄素腺嘌呤二核苷酸的帮助下折叠成功能构型。然后一种称为 Scythe 的蛋白质会增加凋亡诱导因子在细胞中的寿命。因此，Scythe 量减少会导致凋亡诱导因子的更快片段化和降解。凋亡抑制因子 x 连锁蛋白可以像 Scythe 一样影响凋亡诱导因子的半衰期。两者不会影响附着在线粒体内膜的凋亡诱导因子，但它们会影响凋亡诱导因子离开线粒体后的稳定性。

凋亡诱导因子在线粒体中的作用

不含最后 100 个 N 末端氨基酸的重组凋亡诱导因子具有有限的 NADP 和 NADPH 氧化酶活性。已确定凋亡诱导因子 N 末端可以在许多其他与其他蛋白质的相互作用中发挥作用，或控制凋亡诱导因子还原氧化反应和底物特异性。

由于缺失，凋亡诱导因子可能会发生突变。这导致了复合体 I 缺乏症的小鼠模型的产生。复合体 I 缺乏症是导致超过 30% 人类线粒体相关疾病的原因。这些凋亡诱导因子缺陷型小鼠模型可用于研究复合体 I 缺乏症的治疗方法。识别线粒体内膜和膜间隙中的凋亡诱导因子相互作用蛋白将使研究人员能够更好地识别和理解监控线粒体中凋亡诱导因子功能的信号通路的机制。