裂变，线粒体 1； FIS1

FIS1，S. CEREVISIAE，同源物
四三肽重复结构域蛋白 11； TTC11

HGNC 批准的基因符号：FIS1

细胞遗传学位置：7q22.1 基因组坐标（GRCh38）：7:101,239,472-101,245,081（来自 NCBI）

▼ 说明

裂变和融合之间的平衡调节线粒体的形态。 FIS1 是促进线粒体裂变的线粒体复合物的一个组成部分（James et al., 2003）。

▼ 克隆与表达

James 等人通过寻找与酵母 fis1 相似的序列，然后对人肝脏 cDNA 文库进行 PCR，（2003）克隆了FIS1。推导的 152 个氨基酸蛋白质包含一个中央亮氨酸拉链、一个卷曲螺旋区域和一个 C 端跨膜结构域。它还包含一个显示出高度种间同源性的区域和一个推定的四肽重复序列。 HeLa 细胞的免疫细胞化学分析检测到线粒体中内源性 FIS1 的表达。蛋白酶处理表明FIS1在线粒体外膜表达。 C 端截短的 FIS1 的转染导致细胞质表达，表明 C 端是线粒体定位所必需的。

尹等人（2003）通过PCR克隆了人类FIS1。推导的 152 个氨基酸蛋白质的计算分子量为 17 kD。

▼ 基因功能

James 等人通过在各种细胞类型中过度表达 FIS1（2003） 发现 FIS1 定位于线粒体外膜并诱导线粒体裂变。裂变被 DRP1 的显性失活突变体（DNM1L; 603850） 抑制。 FIS1 导致管状线粒体网络断裂，随后释放细胞色素 c，最终导致细胞凋亡。 BCLXL（600039） 阻断细胞色素 c 释放和细胞凋亡，但无法阻止线粒体断裂。詹姆斯等人（2003） 得出结论，FIS1 是哺乳动物裂变机制的一部分，线粒体裂变的调节可能与细胞凋亡有关。

通过差异标记和删除分析，Yoon 等人（2003） 证明人类 FIS1 的 C 末端对于线粒体定位至关重要，而胞质 N 末端对于线粒体裂变是必需的。 FIS1表达增加促进线粒体裂变和碎片线粒体的积累。相反，显微注射抗 FIS1 抗体或用反义 FIS1 寡核苷酸处理的细胞会出现伸长和塌陷的线粒体。此外，FRET 和免疫共沉淀研究表明，人 FIS1 与大鼠 Dnm1l 相互作用，表明 FIS1 通过从细胞质中招募 DNM1L 参与线粒体裂变。尹等人（2003） 得出结论，FIS1 是线粒体裂变的限制因素，线粒体表面 FIS1 分子的数量决定裂变频率。

弗里登等人（2004） 发现FIS1 过表达引起的剧烈线粒体断裂对线粒体跨膜电位、pH 或在激动剂刺激下吸收从细胞内储存释放的Ca（2+） 的能力没有影响。

马莱娜等人（2009） 测试了这样的假设：改变线粒体融合和裂变之间的平衡可能会影响突变型和野生型 mtDNA 变体的分离，因为它会改变每个细胞的细胞器数量。存在病理性 3243A-G（MTTL1；590050.0001）线粒体 DNA 突变的异质性人类细胞被设计用于沉默 DRP1 或人类 FIS1 的构建体转染，DRP1 或人类 FIS1 的基因产物是线粒体裂变所必需的。 DRP1 和人类 FIS1 基因沉默均与突变线粒体 DNA 水平增加有关。作者得出的结论是，线粒体网状网络的范围似乎是决定突变体负载的重要因素。

▼ 生化特征

多姆等人（2004） 以 2.0 埃的分辨率确定了人类 FIS1 胞质结构域的晶体结构。他们发现FIS1采用适合蛋白质结合相互作用的四肽折叠，并且开放结构具有可容纳螺旋的凹形结合表面。 FIS1 的螺旋 α-1 还可以充当分子开关，促进单体或二聚体 FIS1 构象，调节不同结合表面的可及性。该结构允许 FIS1 在溶液中游离，或充当蛋白质相互作用的支架。多姆等人（2004） 假设 FIS1 可能是介导细胞凋亡和裂变的信号的靶标。

▼ 测绘

国际辐射混合图谱联盟将 FIS1 基因对应到染色体 7（Genbank WI-11506）。