细胞内游离钙离子在许多细胞功能中发挥关键作用，但当游历钙离子浓度过高时可以导致细胞损伤甚至死亡，因此细胞内游离钙离子浓度的维持和调节十分重要。增加细胞内游离钙离子主要依靠两种途径，一种是来自细胞外液，因为细胞外钙离子远远高于细胞内，另外一种途径是来自线粒体等细胞内钙离子库。为避免细胞内游离钙离子导致的伤害，一旦细胞内钙离子产生效应后，需要一定的清除机制，细胞内钙库就需要一种摄取机制。

在生理状态下，线粒体钙离子有释放和摄取两种机制：释放是通过激活线粒体通透性转换孔的开放；而另一种则是通过逆转线粒体钙单向转运体的功能。线粒体钙单向转运体，位于线粒体内膜上，是钙离子进入线粒体的主要途径，因此，它是调节线粒体钙的重要因素。线粒体钙单向转运体可以调节能量的代谢以及细胞内钙信号转导的幅度和模式，在细胞凋亡及死亡的机制中发挥重要的作用。线粒体通透性转换孔(mPTP)，是一种具有电压依赖性、环孢菌素敏感性以及高传导性的膜通道。一些研究者认为，线粒体通透性转换孔主要由腺苷酸转位子(ANT)、电压依赖性阴离子通道(VDAC)和环孢菌素结合蛋白D组成。

过去对线粒体mPTP释放钙离子的研究比较多，但对摄取机制的研究并不充分。最近几年，一种负责摄取细胞内钙离子的线粒体蛋白，线粒体钙单向转运体逐渐受到重视。因为这种离子通道是负责将细胞浆游历钙离子摄取进入线粒体内的关键方式。

今天《自然》报道了Fieni等对这一分子研究的新发现。最近Joiner等发现线粒体钙单向转运体的功能受到钙离子/钙调蛋白依赖的蛋白激酶II (CaMKII)调节，CaMKII是钙离子相关心脏疾病的关键分子，他们采用多种方法证明CaMKII能调节线粒体钙稳态。Fieni等的最新研究提出了相反的证据，CaMKII并不能对线粒体钙单向转运体电流的产生调节，甚至这种电流都不是线粒体钙单向转运体形成的。关于这一问题，Joiner小组也在同期杂志上写信进行了辩论。

线粒体钙单向转运体是新近发现的重要功能分子，最早被美国学者2011年首先报道。哈佛大学医学院和马萨诸塞综合医院研究人员通过查阅人类基因组项目数据库资料并结合实验分析，发现驱动线粒体钙通道机制的关键蛋白。该发现发表在2011年6月19日出版的《自然》杂志上。哈佛大学医学院系统生物学副教授范思穆萨等研究线粒体已经长达10年。2008年，他们曾鉴定出1098个人类和鼠类的线粒体蛋白，发表了一份综合蛋白及蛋白质组目录，名为“MitoCarta”，但其中大部分蛋白质的功能还不明确。2010年9月，他们通过MitoCarta目录找到了一个与线粒体摄取钙有关的特殊蛋白，命名为MICU1。但MICU1并没有跨越膜，只是钙通道机制中一个重要组成部分，作为膜通道调控器，与它相对应的蛋白才是真正的“运输车”。研究小组以MICU1为引线，搜寻了全部RNA基因组和蛋白质表达数据库，以及包含了500个物种的基因组信息，终于发现有一种未知的、功能不明的蛋白质，在形状上跟MICU1正相对应。研究人员给它取名为MCU，即“线粒体钙单向转运体”。

Mitochondrial calcium transport in trypanosomes.pdf

Regulation of the mitochondrial Ca(2+) uniporter by MICU1 and MICU2.pdf

Molecular control of mitochondrial calcium uptake..pdf

from newly identified parts to function.pdf

CaMKII and stress mix it up in mitochondria..pdf