吴晓涵 陈绍水

    滨州医学院附属医院肿瘤科，山东滨州 256600

    线粒体提供了细胞生命活动所需能量的80%，被喻为机体的“能量工厂”，维持线粒自身的稳态是保证机体细胞正常活动的基础。作为细胞能量和代谢的中心，线粒体可通过氧自由基清除、蛋白水解系统、蛋白酶体系统、线粒体裂变和融合及线粒体自噬[1]等方式维持自身稳定。其中，线粒体离子肽酶1(lon peptidase 1，LONP1)是保障线粒体功能和蛋白质稳定的主要蛋白酶之一。LONP1蛋白于1981年在大肠杆菌中被首次发现[2]，后于1993年被Kutejova等[3]在酵母菌中分离。此蛋白由6个亚基组成，包含963个氨基酸，相对分子质量为106 000[4]。作为一种细胞核内脱氧核糖核酸(deoxyribonucleic acid，DNA)所编码的线粒体酶，LONP1蛋白在整个进化过程中高度保守[5]，它参与了线粒体中正常蛋白质的折叠、异常蛋白质的降解和DNA的维护。近年来许多研究表明，LONP1蛋白可受到多种刺激的诱导并提供针对细胞应激的保护。LONP1蛋白的上调与下调与多种疾病的发生与发展密切相关。本文将对LONP1蛋白的结构和功能及其在常见恶性肿瘤中的表达和作用进行综述。

    1 LONP1蛋白的结构

    LONP1蛋白是由LONP1基因所编码的腺嘌呤核苷三磷酸(adenosine triphosphate，ATP)依赖蛋白，该蛋白位于人19号染色体上，是“与多种细胞活动相关的ATP酶”超家族的重要成员[6]。成熟的LONP1蛋白位于线粒体基质内，占蛋白总量的90%；剩余10%为未成熟的蛋白，它们与线粒体内膜镶嵌[7]。LONP1蛋白由细胞质基质穿过线粒体双层膜结构进入线粒体基质需要线粒体靶向序列(mitochondrial targeting sequence，MTS)引导，该序列在细胞质基质与LONP1蛋白结合，引导其进入线粒体基质。当LONP1蛋白修饰成熟后，MTS被从蛋白上剪切，此时LONP1蛋白的相对分子质量由106 000减至100 000[8]。

    LONP1蛋白在细菌和人线粒体中形成六聚体结构，这种结构在Mg2+存在时形成倾向较为强烈，但不因Mg2+的缺乏而崩解。此外，这种中心空腔的六聚体结构的形成与ATP无关[9]。在酵母菌等真菌中，LONP1蛋白呈现环状七聚体结构，这种结构在无ATP存在时会变形扭曲，这可能与LONP1蛋白的水解活性及分子伴侣功能有关，具体机制尚不清楚[10]。

    LONP1蛋白内部由3个结构域组成：①N端结构域：N端结构域占LONP1蛋白全长的33%左右 ......