Mitochondria（3rd Edition）
线粒体（第三版）
作者：Liza A. Pon, Eric A. Schon
出版：Academic Press
索书号：Q2/M592/2020/V.155/Y
ISBN: 978-0-12-820228-9
藏书地点:武大外教中心
分离的线粒体可用于研究基本过程，包括线粒体呼吸、代谢活动、蛋白质输入、膜融合、蛋白质复合物组装，以及线粒体与细胞骨架、核编码 mRNA 和其他细胞器的相互作用。此外，线粒体蛋白质组、磷酸蛋白质组和脂质组的研究依赖于制备高度纯化的线粒体（Boldogh、Vojtov、Karmon、& Pon，1998 年；Cui、Conte、Fox、Zara 和 Winge，2014 年；Marc 等人。 , 2002; Meeusen, McCaffery, & Nunnari, 2004;
Reinders et al., 2007; Schneiter et al., 1999; Stuart & Koehler, 2007)。大多数分离线粒体的方法依赖于差速离心，这是一种以低速进行的两步离心以去除完整的细胞、细胞和组织碎片，和来自全细胞提取物的细胞核，然后高速离心以浓缩线粒体并将它们与其他细胞器分离。然而，破坏细胞和组织的方法各不相同。此外，细胞器的密度梯度离心或亲和纯化用于进一步纯化线粒体或分离细胞器的不同种群。在这里，我们描述了从不同细胞和组织中分离线粒体的协议，以及评估分离细胞器纯度和完整性的方法。细胞器的密度梯度离心或亲和纯化用于进一步纯化线粒体或分离细胞器的不同种群。在这里，我们描述了从不同细胞和组织中分离线粒体的协议，以及评估分离细胞器纯度和完整性的方法。细胞器的密度梯度离心或亲和纯化用于进一步纯化线粒体或分离细胞器的不同种群。在这里，我们描述了从不同细胞和组织中分离线粒体的协议，以及评估分离细胞器纯度和完整性的方法。
细胞内的细胞器通过物理关联或接触部位相互连接。在过去十年中，许多报告表明这些相互作用是维持细胞稳态的功能域。研究得最好的相互作用之一是内质网 (ER) 和线粒体通过线粒体相关膜或 MAM 之间的相互作用。MAM 是内质网中与线粒体密切相关的脂筏，其中多种酶活性汇聚以协调调节细胞功能，例如：将磷脂酰丝氨酸从内质网导入线粒体以脱羧为磷脂酰乙醇胺、胆固醇酯化、钙信号传导、线粒体形状和运动，自噬和细胞凋亡。在本章中，我们将描述和讨论一些分离和分析这一有趣细胞区域的方法。
线粒体深入整合到真核细胞的关键功能中，包括通过氧化磷酸化产生 ATP、铁硫簇、氨基酸、脂质和血红素的生物合成、信号通路和程序性细胞死亡。导入大约 1000 种不同的蛋白质作为细胞溶质核糖体的前体，对于线粒体功能和生物发生至关重要。线粒体外膜 (TOM) 的易位酶形成了绝大多数线粒体蛋白的入口。过去几年的研究发现了一个复杂的蛋白质转位酶和通路网络，这些网络将蛋白质分类到线粒体亚室：外膜和内膜、膜间隙和基质。将大量不同的前体蛋白体外导入线粒体已成为鉴定这些蛋白质分选路线的关键实验分析。这种实验装置可以研究蛋白质转运到分离线粒体的动力学、前体蛋白质的加工以及它们组装成功能性蛋白质机器。体外蛋白质导入检测被广泛使用，对于线粒体蛋白质生物发生的研究是必不可少的。
本章重点介绍脂肪酸 β-氧化中独特代谢物、特定酶和代谢通量的测量方法，以及三羧酸 (TCA) 循环酶和丙酮酸脱氢酶复合物的生化分析。这些检测在遗传疾病的诊断、新生儿筛查以及癌症和代谢研究中发挥着重要作用。讨论了基本原理、协议、利弊和替代方法。尽管如此，每个实验室都应采用优化样品制备和分析条件的首选方法，以实现线性和低信噪比。读者还可以参考引用各种疾病的方法和临床描述的其他文献。
测量参与线粒体氧化磷酸化 (OXPHOS) 的单个酶是疑似线粒体疾病患者诊断研究的关键部分，可以提供有关各种细胞和组织中线粒体 OXPHOS 功能的关键信息，适用于许多研究调查. 在本章中，作为临床诊断调查的一部分，我们介绍了基于在两个地理上独立的诊断转诊中心进行的分析，分析细胞和组织中线粒体呼吸链酶的方法。提供了从细胞和组织制备样品的技术，以及用于测量 OXPHOS 复合物 I-V 活性、复合物 II + III 和线粒体基质酶柠檬酸合酶的组合活性的分光光度法分析。线粒体呼吸链酶的活性通常相对于柠檬酸合酶活性表示，因为这些比率在考虑可能因组织质量、处理和储存、细胞生长条件或任何线粒体增殖而引起的变异性方面可能更加稳健。存在于线粒体疾病患者的组织中。介绍了将这些技术应用于其他细胞、组织和生物体的注意事项，以及与用于分析呼吸链功能的替代方法的比较。在这种情况下，还提供了一种定量免疫荧光协议，适用于测量小诊断组织样本中多个呼吸链复合物的数量。
线粒体负责通过氧化磷酸化产生 ATP；然而，这些多方面的细胞器也调节许多其他关键的细胞功能，例如钙稳态、细胞凋亡以及类固醇激素、血红素和磷脂的生物合成。为了执行这些功能，线粒体与其他细胞器（如质膜、脂滴/囊泡、过氧化物酶体、内体和内质网）建立物理和功能连接。任何上述过程或细胞器间接触的失调都会导致线粒体功能障碍以及随后的耗氧量和 ATP 产生的变化。海马技术已成为量化线粒体耗氧量的重要工具，可以帮助区分原发性线粒体疾病与线粒体代谢改变是先前上游损伤的后果的疾病。在本章中，我们描述了 Seahorse 技术在检测全细胞、透化细胞和分离的线粒体中线粒体呼吸的应用。我们让研究人员自行决定，根据模型系统和手头的研究问题，确定这些方法中的哪一种将生成最生理相关的数据。透化细胞和分离的线粒体。我们让研究人员自行决定，根据模型系统和手头的研究问题，确定这些方法中的哪一种将生成最生理相关的数据。透化细胞和分离的线粒体。我们让研究人员自行决定，根据模型系统和手头的研究问题，确定这些方法中的哪一种将生成最生理相关的数据。
《线粒体》一书于2015年由Academic
Press出版，作者是Frederick Alt。
《线粒体》一书中，研究人员介绍了线粒体的技术和方法，重点是最近的技术发展，讨论的主题主要包括四个部分，包括基因组和DNA序列分析、转录组和RNA序列分析、蛋白质组和蛋白质序列分析、基本的生物计算工具。《线粒体》一书从各个方面讲解了线粒体的基础内容和研究方法，旨在为想要进一步研究线粒体的研究人员提供简明易懂的介绍以及方法技术指导。
《线粒体》一书作为计算机科学和生物学相结合的专业研究读物，观点新颖独到，内容饱满详实、语言浅显易懂，除此之外，还包括一些其他的特点：
1、本书分为四个章节，既讲解了线粒体过程的基础知识，还讲解了深入研究线粒体，是一本应用性很强的书籍，对于想要学习如果研究线粒体的研究人员来说是一本很有意义的指导书籍。
2、每个章节都是由相关领域的专业人士所撰写，因此，本书讲解既详细又专业，作者能够从中了解到线粒体相关的专业知识以及最新的前沿进展。
总的说来，《线粒体》一书为想要了解线粒体研究方法的人员提供了清晰的导读路径，作为线粒体领域的一本前沿研究图书，是一本值得为想要涉足该领域的人员推荐的专业书籍。
关于作者：
杰拉德·巴特尔（Gérard
Battail）是法国国家高等通信学院的退休教授，法国著名的信息论和纠错编码专家，曾担任信息论领域国际权威期刊IEEE Transactions on Information Theory的副主编。他在1997年退休以后开始致力于将信息论应用于自然科学，尤其是研究信息论和纠错编码在遗传和生物进化中的作用。
本书目录：
第 1 章 - 从细胞和组织中分离线粒体
廖品超、克里斯蒂安·贝尔加米尼、罗曼娜·法托、丽莎·A·庞、弗朗切斯科·帕洛蒂
第 3-31 页
章节预览
本书章节仅摘要
第 2 章 - 线粒体相关内质网膜的分离
Jorge Montesinos, Estela Area-Gomez
第 33-44 页
章节预览
本书章节仅摘要
第 3 章 - 研究蛋白质进入线粒体
尚塔尔·普瑞斯尼茨、尼古拉斯·普凡纳、托马斯·贝克尔
第 45-79 页
章节预览
第二部分：线粒体代谢活性测定
本书章节仅摘要
第 4 章 - TCA 循环和 β-氧化代谢物的生化分析
迈克尔·J·贝内特、冯盛、安·萨达
第 5 章 - 细胞和组织中线粒体呼吸链酶的评估
Ann E. Frazier、Amy E. Vincent、Doug M. Turnbull、David R. Thorburn、Robert W. Taylor
第 6 章 - 通过微孔板呼吸测定法评估全细胞和分离细胞器中的线粒体呼吸生物能学
Rishi R. Agrawal, Kirstin A. Tamucci, Marta Pera,
Delfina Larrea
第 7 章 - 分析电子传递链超复合物
丽贝卡·阿辛-佩雷斯、巴勃罗·埃尔南桑-阿古斯丁、何塞·安东尼奥·恩里克斯
第 8 章 - 使用发光和荧光方法测量活细胞线粒体中的 ATP 浓度
Giampaolo Morciano、Hiromi Imamura、Simone Patergnani、Gaia Pedriali、...... Paolo Pinton
第 9 章 - 哺乳动物细胞线粒体膜电位的可视化
诺埃米·埃斯特拉斯、梅雷尔·JW·阿德乔博-赫尔曼斯、安德烈·Y·阿布拉莫夫、维尔纳·JH·考普曼
第 10 章 - 使线粒体蛋白质和活性可视化的组织化学和免疫组织化学染色方法
Sandra Franco-Iborra，Kurenai Tanji
第三部分：其他线粒体活性的测定
第 11 章 -在不同 O 2张力下测量线粒体 H 2 O 2产量
安娜·斯捷潘诺娃，亚历山大·加尔金
第 12 章 - 哺乳动物细胞和酵母中线粒体氧化还原状态的活细胞成像
Pin-Chao Liao, Sandra Franco-Iborra, Yi Yang, Liza
A. Pon
第 13 章 - 线粒体中磷脂合成的分析
豪尔赫·蒙特西诺斯，埃斯特拉·阿雷-戈麦斯，迈克尔·施莱姆
第 14 章 - 用于检测钙的生物传感器
伊莉莎·格雷奥蒂、迭戈·德·史蒂芬尼
第 15 章 - 膜通透性和线粒体通透性转变的测量
米凯拉·卡拉罗，保罗·贝尔纳迪
第 16 章 - 检测线粒体 DNA (mtDNA) 突变
阿里·奈尼、罗伯特·吉尔克森、萨拉·山斯克、庞久宏
第 17 章 - 高分辨率 mtDNA 复制的单分子分析
马可·提加诺、亚伦·弗雷泽·菲利普斯、阿格内尔·斯菲尔
第 18 章 - Cybrid 技术
Sandra R. Bacman、Nadee Nissanka、Carlos T. Moraes
第19章 - 线粒体基因和mtDNA异质性的操纵
Sandra R. Bacman，PA Gammage，M. Minczuk，Carlos T. Moraes
第 20 章 -线粒体裂变和融合的体外和体内试验
苏珊·霍平斯、劳拉·L·拉克纳、杰森·E·李、杰森·A·米尔斯
第21章果蝇神经元和酵母中线粒体运动和相互作用的活细胞成像
Pin-Chao Liao、Ryo Higuchi-Sanabria、Theresa C. Swayne、Cierra N. Sing、Liza A. Pon
第 22 章 - 线粒体嵴的活细胞超分辨率成像方法和线粒体膜电位的量化
Dane M. Wolf, Mayuko Segawa, Orian S. Shirihai,
Marc Liesa
第 23 章 - 在哺乳动物细胞、小鼠和酵母中检测线粒体自噬
汉娜·卡尔维利、朱迪思·克里格曼、马顺·奥西、德里克·P·纳伦德拉、……冈本浩二
林岚 武汉大学生命科学学院 博士研究生