这本蛋白质目录展示了线粒体的动态图景，超越了从人类和酵母中所知的内容。图片来源：大卫·弗尔内斯博士 / 基尔大学 / SPL 科学家以前所未有的细节绘制了六种生物体的线粒体蛋白质——五种单细胞寄生虫和一种植物，跨越了真核生物的生命树。10月1日至9日发表在《细胞》、《细胞出版社蓝色》、《分子细胞》和《当前生物学》上的九篇论文中描述的发现揭示了几十种在人体中没有但在寄生虫中共享的蛋白质，包括一些导致疟疾或昏睡病的蛋白质。这些发现可能帮助科学家制定新的治疗方案。同时，这项工作也引发了关于线粒体起源的长期争论。细胞正在交换它们的线粒体。这对我们的健康意味着什么？线粒体因其产生能量而被称为真核细胞的动力源，它拥有自身微小的DNA，与细胞核的DNA不同。但线粒体和核DNA都编码构成这个细胞器的蛋白质。大多数关于线粒体的信息来源于人类和酵母的研究，波士顿霍华德·休斯医学研究所的线粒体生物学家万斯·穆萨（Vamsi Mootha）表示，他领导了“线粒体蛋白质组”的目录项目。现在，通过分析几种真核生物分支中的线粒体蛋白，研究小组检测到了更多可能指向未研究的分子通路的蛋白质。寄生虫蛋白的宝藏 穆萨及其同事分析了几种寄生虫的蛋白组，包括引发全球每年约2.8亿人感染并导致腹泻的贾第虫（Giardia lamblia）。贾第寄生虫具有微小的、类似线粒体的细胞器，因其生存于其他生物的肠道中且没有氧而 notoriously 难于研究。来自捷克共和国布拉格查尔斯大学的细胞生物学家帕维尔·多列扎尔（Pavel Doležal）表示，穆萨和他的同事在G. lamblia中确定了总共59种线粒体蛋白质——32种是科学家之前已知的和27种新的。这34种蛋白质的功能尚不清楚，这让多列扎尔感到惊讶，因为“这意味着我们不知道的一些新陈代谢正在发生。而这一点被忽视了”。研究人员结合这六种生物体的线粒体蛋白组与已知的人类和酵母结合，汇总出了8,619种线粒体蛋白质，划分为3,199个家族。其中约43%的家族在被称为Pfam的巨型蛋白质数据库中未曾记录。还有33个蛋白质家族在真核病原体中保守，但在人体中缺失。穆萨表示，这些蛋白质可以是“理想的药物靶点”，可以对寄生虫蛋白进行精确治疗，而不会影响到人类的蛋白质。模糊的起源 研究人员一致认为，线粒体是在20亿年前形成的，当一个细菌被一个古生菌细胞吞噬并开始在其内部以互惠关系生活，这种关系被称为内共生。这种细菌，即后来的线粒体，据信为其宿主古生菌提供了能量。掩蔽的线粒体滑入细胞以治疗小鼠疾病。