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OPA1 O60313

线粒体发动蛋白样GTPase OPA1 (EC 3.6.5.5) (视神经萎缩蛋白1) [切割为:发动蛋白样GTPase OPA1,长型 (L-OPA1);发动蛋白样GTPase OPA1,短型 (S-OPA1)]

蛋白质信息 (UniProt)

线粒体发动蛋白样GTPase OPA1 (EC 3.6.5.5) (视神经萎缩蛋白1) [切割为:发动蛋白样GTPase OPA1,长型 (L-OPA1);发动蛋白样GTPase OPA1,短型 (S-OPA1)]

O60313

功能描述

Dynamin相关的GTPase,通过介导线粒体内膜融合、调节嵴形态和维持呼吸链功能,对正常的线粒体形态至关重要 (PubMed:16778770, PubMed:17709429, PubMed:20185555, PubMed:24616225, PubMed:28628083, PubMed:28746876, PubMed:31922487, PubMed:32228866, PubMed:32567732, PubMed:33130824, PubMed:33237841, PubMed:37612504, PubMed:37612506)。以两种形式存在:跨膜的长形式 (Dynamin样GTPase OPA1,长形式;L-OPA1),其锚定在线粒体内膜上;以及短的可溶形式 (Dynamin样GTPase OPA1,短形式;S-OPA1),由蛋白水解切割产生并定位于膜间隙 (PubMed:31922487, PubMed:32228866, PubMed:33237841, PubMed:37612504, PubMed:37612506)。两种形式 (L-OPA1和S-OPA1) 协作催化线粒体内膜的融合 (PubMed:31922487, PubMed:37612504, PubMed:37612506)。L-OPA1和S-OPA1之间的平衡至关重要:在线粒体膜电位丧失后,由OMA1切割产生的过量S-OPA1导致L-OPA1和S-OPA1之间的平衡受损,从而抑制线粒体融合 (PubMed:20038677, PubMed:31922487)。L-OPA1和S-OPA1之间的平衡也影响嵴的形状和形态 (By similarity)。参与细胞凋亡期间嵴的重塑和细胞色素c的释放 (By similarity)。PARL响应内在凋亡信号进行的蛋白水解加工可能导致OPA1寡聚体解聚,并将caspase激活物细胞色素C (CYCS) 释放到线粒体膜间隙中 (By similarity)。作为T辅助细胞Th17的调节因子,通过介导线粒体膜重塑发挥作用,Th17的特征是具有融合的线粒体和紧密的嵴:OPA1是白细胞介素-17 (IL-17) 产生所必需的 (By similarity)。其在线粒体形态中的作用是线粒体基因组维持所必需的 (PubMed:18158317, PubMed:20974897)。 {ECO:0000250|UniProtKB:P58281, ECO:0000269|PubMed:16778770, ECO:0000269|PubMed:17709429, ECO:0000269|PubMed:18158317, ECO:0000269|PubMed:20038677, ECO:0000269|PubMed:20185555, ECO:0000269|PubMed:20974897, ECO:0000269|PubMed:24616225, ECO:0000269|PubMed:28628083, ECO:0000269|PubMed:28746876, ECO:0000269|PubMed:31922487, ECO:0000269|PubMed:32228866, ECO:0000269|PubMed:32567732, ECO:0000269|PubMed:33130824, ECO:0000269|PubMed:33237841, ECO:0000269|PubMed:37612504, ECO:0000269|PubMed:37612506}.; FUNCTION: [Dynamin样GTPase OPA1,长形式]:构成跨膜长形式 (L-OPA1),在线粒体内膜融合和嵴形态中起核心作用 (PubMed:31922487, PubMed:32228866, PubMed:37612504, PubMed:37612506)。L-OPA1和可溶短形式 (S-OPA1) 形成高级螺旋组装体,协调线粒体内膜的融合 (PubMed:31922487, PubMed:37612504, PubMed:37612506)。内膜锚定的L-OPA1分子通过招募可溶性S-OPA1快速聚合形成包裹线粒体内膜的柔性圆柱支架,从而启动膜重塑 (PubMed:37612504, PubMed:37612506)。一旦到达膜表面,S-OPA1螺旋的形成诱导双分子层弯曲 (PubMed:37612504, PubMed:37612506)。OPA1通过paddle区域二聚化,该区域插入含心磷脂的膜,促进GTP水解和膜上柔性OPA1晶格的螺旋组装,从而驱动膜弯曲和线粒体融合 (PubMed:28628083, PubMed:37612504, PubMed:37612506)。在线粒体嵴的维持和重塑中发挥作用,嵴是线粒体内膜的一些内陷,可增加表面积 (PubMed:32567732, PubMed:33130824)。可能通过在具有嵴连接形状和尺寸的内膜管内侧形成螺旋丝发挥作用 (By similarity)。L-OPA1和S-OPA1之间的平衡影响嵴的形状和形态:L-OPA1水平升高促进嵴堆叠和线粒体伸长,而S-OPA1水平升高与不规则嵴排列和圆形线粒体形状相关 (By similarity)。 {ECO:0000250|UniProtKB:G0SGC7, ECO:0000250|UniProtKB:P58281, ECO:0000269|PubMed:28628083, ECO:0000269|PubMed:31922487, ECO:0000269|PubMed:32228866, ECO:0000269|PubMed:32567732, ECO:0000269|PubMed:33130824, ECO:0000269|PubMed:37612504, ECO:0000269|PubMed:37612506}.; FUNCTION: [Dynamin样GTPase OPA1,短形式]:构成由OMA1切割产生的可溶短形式 (S-OPA1),在线粒体内膜融合和嵴形态中起核心作用 (PubMed:31922487, PubMed:32228866, PubMed:32245890, PubMed:37612504, PubMed:37612506)。跨膜长形式 (L-OPA1) 和S-OPA1形成高级螺旋组装体,协调线粒体内膜的融合 (PubMed:31922487, PubMed:32228866, PubMed:37612504, PubMed:37612506)。内膜锚定的L-OPA1分子通过招募可溶性S-OPA1快速聚合形成包裹线粒体内膜的柔性圆柱支架,从而启动膜重塑 (PubMed:32228866, PubMed:37612504, PubMed:37612506)。一旦到达膜表面,S-OPA1螺旋的形成诱导双分子层弯曲 (PubMed:37612504, PubMed:37612506)。OPA1通过paddle区域二聚化,该区域插入含心磷脂的膜,促进GTP水解和膜上柔性OPA1晶格的螺旋组装,从而驱动膜弯曲和线粒体融合 (PubMed:28628083, PubMed:37612504, PubMed:37612506)。在诱导线粒体膜电位丧失的应激条件下,由OMA1切割产生的过量S-OPA1导致L-OPA1和S-OPA1之间的平衡受损,从而抑制线粒体融合 (PubMed:20038677)。通过介导闪烁参与响应短暂线粒体膜去极化的线粒体保护机制:OMA1的切割导致S-OPA1过量产生,防止线粒体过度融合 (By similarity)。在线粒体嵴的维持和重塑中发挥作用,嵴是线粒体内膜的一些内陷,可增加表面积 (PubMed:32245890)。可能通过在具有嵴连接形状和尺寸的内膜管内侧形成螺旋丝发挥作用 (By similarity)。L-OPA1和S-OPA1之间的平衡影响嵴的形状和形态:L-OPA1水平升高促进嵴堆叠和线粒体伸长,而S-OPA1水平升高与不规则嵴排列和圆形线粒体形状相关 (By similarity)。 {ECO:0000250|UniProtKB:G0SGC7, ECO:0000250|UniProtKB:P58281, ECO:0000269|PubMed:20038677, ECO:0000269|PubMed:28628083, ECO:0000269|PubMed:31922487, ECO:0000269|PubMed:32228866, ECO:0000269|PubMed:32245890, ECO:0000269|PubMed:37612504, ECO:0000269|PubMed:37612506}.; FUNCTION: [Isoform 1]:Isoform 1与较短替代产物的共表达是促进线粒

组织特异性

Highly expressed in retina (PubMed:11017079, PubMed:11017080, PubMed:11810270). Also expressed in brain, testis, heart and skeletal muscle (PubMed:11810270). Low levels of all isoforms expressed in a variety of tissues (PubMed:11810270).

亚细胞定位

[Dynamin-like GTPase OPA1, long form]: Mitochondrion inner membrane

关键词

3D-structure Acetylation Alternative splicing Apoptosis Cardiomyopathy Coiled coil Deafness Disease variant Disulfide bond GTP-binding