细胞色素c氧化酶 IV亚型

背景及概述^[1][2]

细胞色素c氧化酶 IV亚型是细胞色素c氧化酶诸多亚基中的一种。细胞色素c氧化酶( cytochrome c oxidase，COX) 是线粒体呼吸链的终端酶，位于线粒体内膜上，将电子传递给O₂ 生成H₂O，并将质子排到线粒体膜间隙最终经ATP合酶使ADP 转化为ATP 供能。COX 复合物含有多个金属辅因子和亚基，是一类大分子蛋白质。不同生物体中的 COX 亚基数目不尽相同，细菌COX含有2～4个亚基，酵母菌COX含11个亚基，哺乳动物中有13个亚基等。哺乳动物中COX1、COX2 和 COX3 亚基是由线粒体DNA编码的，在进化过程中非常保守，并形成一定的催化反应中心。COX4、COX5a、COX5b、COX6a、COX6b、COX6c、COX7a、COX7b、COX7c 和 COX8 亚基由细胞核基因编码，指导COX 的正确装配，维持结构稳定。

细胞色素c氧化酶 IV亚型即为COX4亚基。COX的关键亚型COX IV对线粒体呼吸链装配与功能至关重要，COX IV表达正常与否能显著影响整条呼吸链的功能状态以及细胞的能量生成。由核 DNA 编码的 COX4 亚基分为3 种亚型，分别是 COX4a、COX4b 和COX4c。Hilttemann等的研究发现，牛肺细胞(含有COX4b) 比牛肝细胞(不含有COX4b) 中COX 的活性高约2 倍。随后Huttemann 等又在敲除 COX4b 的小鼠模型中发现肺 COX 活性下降50%，ATP 含量减少29%，呼吸道张力减弱，且这种肺组织的病理损伤会随着年龄增长加剧恶化，出现夏科雷登(Charcot Leyden)晶体，最后发展为支气管哮喘。李竹石等的研究发现在亚硒酸钠诱导NB4细胞凋亡过程中，COX IV在蛋白水平显著下调。ROS 作为上游调节因素介导COX IV下调与caspase-3激活，caspase-3在一定程度上参与COX IV表达下调，COX IV的减少能显著提高NB4细胞对亚硒酸钠诱导凋亡的敏感性。

主要参考资料

[1]曹玲芳,李怡芳,何蓉蓉,栗原博.细胞色素c氧化酶对衰老调控作用的研究进展[J].国际药学研究杂志,2013,40(06):751-756+777.

[2]李竹石,杨洋,许彩民.亚硒酸钠诱导NB4细胞中细胞色素c氧化酶亚基Ⅳ的下调机制[J].中国医学科学院学报,2009,31(06):686-691.