研究背景:　　乙酰化修饰为细胞内蛋白质翻译后修饰的一种，可逆的乙酰化修饰过程可通过改变基因表达水平，蛋白酶活性以及蛋白蛋白相互作用调节细胞的各类活动。在线粒体内总计1000-1500个蛋白中，大约有200多个蛋白存在乙酰化修饰作用，其中多数蛋白的乙酰化修饰由NAD+依赖的去乙酰化酶SIRT3完成。SIRT3主要位于线粒体基质，线粒体内有100多个蛋白的去乙酰化与SIRT3相关。SIRT3表达的变化与线粒体内ATP的生成，ROS水平，蛋白的氧化损伤，以及呼吸链复合体Ⅰ与Ⅱ的活性密切相关。SIRT3的异常低表达或缺失能够导致包括癌症，衰老以及衰老相关的退行性疾病的发生。研究已经明确，SIRT3缺失或低表达能够显著提升细胞内氧化应激水平和蛋白质氧化损伤。而细胞内氧化应激水平的提高和蛋白质氧化损伤的加剧同样也是线粒体蛋白质量控制低下的主要指标，并且与SIRT3异常相关的各类疾病同样也发生于线粒体蛋白质量控制缺陷的细胞中。虽然SIRT3相关的线粒体蛋白质量控制的研究在过去的2-3年内已逐渐开展，而针对呼吸链复合体水平的蛋白质量控制研究未见有任何报道。由于线粒体内行使氧化磷酸化的蛋白均为复合体形式存在，直接对复合体水平而不是亚基水平的蛋白质量控制机制进行研究将更有利于疾病发生机制的阐述。　　研究目的:　　1.明确SIRT3对线粒体功能的调控作用，其中包括线粒体ATP的生成，ROS生成，呼吸链复合体的酶活性;　　2.通过体内和体外实验分析SIRT3与线粒体蛋白质量控制的关系;　　3.明确SIRT3通过何种途径干预线粒体蛋白的质量控制，为SIRT3相关疾病的发生发展提供新的科学依据。　　研究方法:　　1.利用分子生物学手段建立SIRT3高表达细胞模型以及Sirt3基因敲除动物模型来研究SIRT3对线粒体生物学功能的改变作用;　　2.利用非变性凝胶/免疫印迹技术以及呼吸链酶活性分析技术分析SIRT3与线粒体呼吸链复合体蛋白质量的关系;　　3.通过同位素示踪以及免疫印迹技术研究SIRT3对线粒体复合体质量的影响;　　4.利用免疫共沉淀技术寻找能够调控线粒体复合体质量且被SIRT3乙酰化修饰的分子伴侣蛋白或蛋白酶;　　5.利用免疫共沉淀/质谱分析技术以及同位素免疫共沉淀技术研究分子伴侣调控线粒体复合体质量控制的机制;　　6.利用RNA干扰技术进一步确认SIRT3是否通过对特定靶蛋白的去乙酰化修饰调控呼吸链复合体的质量。　　研究结果:　　1.不管是长链SIRT3还是短链SIRT3均能影响线粒体功能，结合以前的研究，我们发现SIRT3能够通过其乙酰化作用影响呼吸链复合体Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ/Ⅳ/Ⅴ的功能，复合体功能的改变也直接导致了线粒体ATP生成水平的改变。　　2.SIRT3高表达能降低线粒体呼吸链复合体的含量，相应的Sirt3基因敲除能够提升复合体的含量，我们推测SIRT3可能通过影响复合体的组装达到对呼吸链复合体含量的负调控作用，这种负调控作用在一定程度上增加了单位量复合体的酶活性。表明SIRT3与线粒体呼吸链复合体的质量控制存在相关性。　　3.SIRT3通过加快呼吸链复合体的更新速度（组装与去组装）来完成其对呼吸链复复合体的负调控作用。　　4.作为蛋白质量控制重要组成的GRP75功能受SIRT3调控，而SIRT3对呼吸链复合体质量控制的调控作用可能经由GRP75得以完成。　　5.SIRT3介导的呼吸链复合体快速更新取决于较高水平的GRP75与呼吸链复合体的相互作用。GRP75的低表达能够通过下调呼吸链复合体蛋白的降解与组装速度降低SIRT3过表达细胞中呼吸链复合体的更新速率。　　6.GRP75是SIRT3介导的呼吸链复合体质量控制的主要调控因子，高质量的呼吸链复合体将进一步降低线粒体内ROS的生成，从而维持更高质量的呼吸链复合体蛋白。　　结论:　　SIRT3对GRP75蛋白的去乙酰化修饰作用能够增加线粒体呼吸链复合体蛋白的更新，而这种快速更新可以通过对错误组装以及损伤的呼吸链复合体高效清除能力来提高呼吸链复合体的质量。GRP75能够与线粒体呼吸链复合体蛋白直接作用来协助完成复合体的组装和降解，从而达到其对呼吸链复合体蛋白质量调控的目的。