线粒体与细胞核的“大门”直接互动

线粒体不仅是细胞的‘能量工厂’，还通过物理接触与其他细胞器协同工作。过去已知线粒体与内质网存在接触位点，参与钙离子和氧化还原平衡调控；近年也发现其可接触细胞核膜，影响细胞存活信号。本研究首次证实：线粒体能直接与细胞核的核孔复合体（即核膜上负责物质进出的‘大门’）发生物理接触。研究人员通过两种无偏倚的蛋白质组学方法（GST pull-down 和 BioID 技术）发现，线粒体外膜上的关键通道蛋白VDAC1，是与核孔蛋白RANBP2（特别是其纤维状C端结构域）结合最紧密的线粒体蛋白。进一步实验表明：若在细胞中敲除、截短RANBP2，或精准突变二者结合的关键氨基酸，就会导致线粒体与细胞核距离增大，核内ATP和磷酸肌酸水平显著下降。随之而来的是核内磷酸化蛋白质整体减少，以及与组蛋白修饰、细胞分化和基因转录调控相关通路的活性明显减弱。更重要的是，在小鼠体内删除RANBP2的C端结构域后，胚胎无法正常发育，出现心脏和神经嵴细胞分化缺陷，最终导致胚胎死亡。综上，该研究揭示了一种全新的细胞调控机制——线粒体通过VDAC1-RANBP2直接‘对接’核孔，把能量精准送入细胞核，从而保障核内各类生命活动（如DNA复制、RNA合成、染色质重塑）顺利进行，并决定细胞向特定类型分化。这一机制对理解发育、疾病（如先天性心脏病）及细胞再生具有重要意义。