帕金森病(Parkinson’s Disease,PD)是多因素共同作用下的一种神经退行性疾病其主要病因是黑质致密部的多巴胺神经元变性及丢失。从19世纪开始,人类对PD的研究及临床治疗已有200年的抗战历史了,但至今并未探明其具体的病因及发病机制。随着分子生物技术的发展,PD致病的分子机制成为学者们的研究线索。线粒体自噬是细胞选择性清除冗余或受损线粒体的基本过程,这是线粒体质控中重要的一环,研究表明这个进程障碍会引发一系列神经退行性疾病。帕金森致病基因PARK6的表达产物Pink1激酶的异常会引发线粒体自噬等功能性障碍,最终引发PD症状。目前,线粒体自噬的稳态与PD之间的关系是如何导致并如何诱发疾病发生的具体分子机制我们还是不得而知。顺着Pink1介导线粒体自噬的线索,本实验室前期利用免疫共沉淀及质谱分析筛出与Pink1互作的线粒体靶向蛋白,JK2F。并利用Ser/Thr质谱分析及体外激酶实验确定了Pink1可以磷酸化JK2F的Ser412位点(JK2F-S412)。为此,P ink1/JK2F在线粒体自噬的调控起到什么作用呢?JK2F在线粒体质控缺陷背景的PD中扮演什么样的角色呢?本研究围绕这两个问题在果蝇和Hela细胞中进行研究和探讨。结果显示:利用Co-IP验证了在体内Pink1与JK2F的结合不受线粒体导肽的影响。生理功能的验证揭示了过表达JK2F可以恢复Pink1缺陷背景下的线粒体自噬障碍。为了探究这种调控机制,首先利用自制的(p-S412)JK2F抗体在WB检测中验证了JK2F-Ser412磷酸化是Pink1依赖性;并在蛋白及细胞水平检测JK2F磷酸化对线粒体自噬的影响,发现S412A状态可以促进线粒体自噬发展进程,而S412D状态将抑制这种进程。同时,我们在细胞系中利用CCCP诱导线粒体自噬的时序实验发现,JK2F的磷酸化在早期就开始发生,并持续增强至6-8h后开始衰减,这种趋势同Pink1诱导线粒体自噬的清除能力步调一致。此外,还发现JK2F丰度变化可以影响线粒体的平均大小,并且在果蝇背景研究中,JK 2F随年龄的老化趋向于线粒体。这里我们初步揭示了Pink1介导JK2F的磷酸化修饰对线粒体执行双向的自噬调控指令,以防止自噬清除过度而破化细胞内环境的稳态,这也为线粒体功能缺陷背景PD的研究提供一条全新的线索。