波恩大学、波恩大学医院及弗莱堡大学的一项研究显示，线粒体可能通过重新利用原本用于外膜蛋白整合的分子机制，影响细胞内脂滴的数量。研究成果已发表于《自然细胞生物学》。

研究团队指出，细胞内不同细胞器分工明确。线粒体作为能量代谢相关的细胞器，被外膜和内膜两层膜结构包围。多种蛋白质锚定在这两层膜上，以支持特定分子进入线粒体或参与能量生成。线粒体外膜蛋白通常在细胞质基质中合成后，再被整合进入外膜。

在酵母中，许多外膜蛋白含有跨膜区段，借此穿越膜结构并实现锚定。这类蛋白的整合通常由位于线粒体外膜的MIM复合体完成。波恩大学医院生物化学与分子生物学研究所所长、波恩大学“生命与健康”跨学科研究领域成员托马斯·贝克尔（Thomas Becker）教授表示，团队证明MIM复合体除既有功能外，还承担另一项任务，即影响细胞内脂滴数量；脂滴是细胞内的脂肪储存结构。

该研究由贝克尔团队与弗莱堡大学尼古劳斯·普法纳（Nikolaus Pfanner）教授以及明斯特大学玛丽亚·博纳特（Maria Bohnert）教授团队合作完成。研究人员在酵母中识别出一种此前未知的调控机制，其中名为Ayr1的酶发挥关键作用。研究称，Ayr1与外膜蛋白一样能够与MIM复合体结合，但不同之处在于Ayr1不会整合进入膜结构。贝克尔解释称，这是因为Ayr1缺少跨膜结构域，因此会保持与MIM复合体的结合状态。

研究人员表示，Ayr1在脂质代谢中具有重要作用，并与细胞内脂滴发生相互作用。由于Ayr1与MIM复合体结合，附着在线粒体外膜上的脂滴数量随之增加。贝克尔称，Ayr1分子在MIM复合体上的停靠越多，细胞内脂滴积累也越多；Ayr1的结合显著改变了MIM复合体的功能，使其能够调节脂滴数量，从而影响细胞脂质代谢。

研究团队指出，目前这一机制仅在酵母中得到发现。不过，人类线粒体同样具备将蛋白质整合入外膜的分子机器，人类细胞中也存在与Ayr1同属一族的蛋白质。贝克尔表示，因此人类细胞内脂滴数量可能也以类似方式受到调控。

研究人员称，后续工作将进一步评估类似机制在人类细胞中的存在程度，并探讨其在代谢疾病发展中的潜在作用。