在10亿多年前发生的一次内共生事件中，一个细菌被细胞所吞食，并最终变成了细胞器——线粒体。随着时间的推移，近1000种编码线粒体蛋白的基因，其中的大多数现在从线粒体转移到了细胞核中，并且是在细胞质中被翻译为蛋白质。一个至关重要的输入机制确保了这些蛋白质最终定位在线粒体内适当的位置。

　　发表在《自然》(Nature)杂志上的两项互补研究，提供了一些有关线粒体蛋白无效输入——累积在细胞质中所产生后果的新见解，并证实细胞借助了几种适应性反应来减轻这种蛋白质累积造成的毒性作用。

　　线粒体不仅充当了信号传导中枢，也负责生成细胞大部分能量。随着年龄的增长，或是在包括帕金森病和肌萎缩侧索硬化症在内的一些神经肌肉退化相关疾病中，往往会出现线粒体功能缺陷。在这些情况下，线粒体功能障碍被认为或是通过导致异常的能量生成，或是启动称作为凋亡的细胞死亡程序，促成了细胞功能障碍及最终死亡。但目前对于是否还存在其他的机制导致了与线粒体功能障碍相关的细胞死亡却并不很清楚。

　　在第一篇Nature文章中，来自纽约州立大学上州医科大学的陈新杰及同事们，采用一种无偏倚的筛查方法，鉴别出了当在具有受损线粒体的细胞中过表达时，可以阻止细胞死亡的40个基因。这些基因编码的蛋白质中没有一个是线粒体蛋白。几乎所有的蛋白都定位在细胞质中，这表明线粒体功能障碍或许可以改变一些重要的细胞质功能——这是从前未知的一种效应。事实上，其中一些蛋白已知可以降低胞质蛋白的合成速度，或是促进细胞质中的蛋白质降解

　　陈新杰教授Nature发布线粒体研究重大发现

　　在第二项Nature研究中，来自波兰和德国的科学家们采用了另一种方法，分析了线粒体输入受损的细胞中所有改变的RNA转录物和蛋白质。引人注目的是，许多基因和蛋白质的表达及生成降低，总体蛋白质合成也是如此。并且，蛋白酶体(在细胞质中降解蛋白质的大型复合物)的活性，以及蛋白酶体组装因子和伴侣蛋白的水平增高。

　　两项研究均证实，当线粒体功能被扰乱时线粒体前体蛋白会在细胞质中累积。有趣的是，相比于输入至线粒体的蛋白，细胞质中的蛋白质会比较迅速地降解。结合当线粒体遭到损伤时蛋白酶体活性增高，以及在这种情况下发挥了一种保护性作用等研究结果，研究数据表明了当线粒体出现功能障碍时，线粒体蛋白在细胞质中累积可引起细胞死亡。