线粒体是存在于多数真核细胞的双层膜细胞器,其最主要的功能是通过氧化磷酸化产生ATP为细胞提供能量。生理条件下,线粒体发生动态的分裂和融合,这种形态的变化也与线粒体的功能密切相关。目前的研究表明,众多GTP酶在线粒体的形态调控中发挥关键作用。DRP1(Dynamin-related protein 1)和OPA1(Optic atrophy 1)分别参与线粒体分裂和内膜融合,MFN1/2(Mitofusion1/2)主要介导线粒体外膜融合。虽然调控线粒体融合的主要蛋白质机器已被鉴定,这些蛋白质机器响应细胞内外信号,介导线粒体融合的分子调控机理尚不十分清楚。细胞自噬(Autophagy)是真核细胞中高度保守的通过溶酶体降解细胞内蛋白聚合物和受损细胞器的分解代谢途径,在细胞稳态维持中发挥重要作用。双层膜自噬体的形成是完成自噬性降解的基础,自噬体形成过程中,激活的Ⅲ型磷酸肌醇3-激酶(Phosphoinositide-3-kinase class 3,PI3KC3)复合物在内质网膜上形成磷脂酰肌醇-3-磷酸(PI3P)丰富的区域,促进最初的自噬膜(隔离膜,isolation member)的形成。DFCP1(Double FYVE-containing protein 1)蛋白因含有两个可以结合PI3P的FYVE结构域而定位于隔离膜,因此常作为早期自噬体的标记蛋白。然而,DFCP1是否在自噬膜的生长和延伸中发挥作用,以及其作用机制,目前尚不明确。本研究中,我们发现,DFCP1基因敲除的细胞中自噬体形成和自噬性降解与野生型细胞相比没有显著差异,提示DFCP1并不为自噬所必需。有趣的是,我们用Mitotracker标记细胞中的线粒体后发现,与野生型细胞相比,DFCP1敲除和高表达的细胞中,线粒体分别呈现管状结构增加和碎片化的现象。进一步实验证实,MFN1/2与DFCP1存在相互作用,MFN2与DFCP1相互作用的功能性结构域也被鉴定。高表达DFCP1能显著减少MFN1/2同型和异型二聚体的形成。我们的研究结果提示,DFCP1并不在自噬体形成中发挥作用,而能通过与线粒体外膜蛋白MFN1/2的相互作用,抑制它们同型和异型二聚体的形成,从而参与线粒体的形态调控。