线粒体是由外膜与内膜包裹的双层膜细胞器,线粒体的超微结构极其精密并且高度组织,其结构的维持与形成需要内外膜的相互接触。SAM复合物是线粒体外膜上的一个重要的蛋白运输系统,其主要功能是介导线粒体β-桶状蛋白在线粒体外膜上进行组装。MICOS复合物是相当保守的线粒体内膜复合物,这个复合物对线粒体内膜结构的形成与维持必不可少。但是这些复合物在空间上如何独立相互作用,以及这些复合物如何协同相互作用来调控线粒体的超微结构仍然是一个有待解决的课题。在本论文中,我们提出线粒体膜间隙蛋白Mic19与外膜蛋白Sam50以及内膜蛋白Mic60相互作用形成一个相互作用轴,实验结果表明Sam50-Mic19-Mic60 axis介导MIB复合物的形成,并以此作用线粒体外膜和内膜的接触,其作用方式分别为:Mic19 N-末端与线粒体外膜蛋白Sam50相互作用,C-末端与内膜蛋白Mic60相互作用来建立线粒体膜间接触。并且,SAM和MICOS复合物的稳定都需要Mic19的完整性。更为有趣的是,本论文首次发现,当下调Sam50或过表达Mic19时,Mic19 N-端,即Sam50的直接结合位点,将被线粒体蛋白酶OMA1剪切。而且,实验结果表明经过剪切的短形式Mic19（S-Mic19）能够稳定其他MICOS复合物亚基,但是不能稳定Sam50。即使通过外源恢复了Sam50,但是“阻断”SAM-MICOS超复合物的形成,仍然会破坏线粒体的内膜结构。更为重要的是,我们认为SAM复合物实际上是嵴连接点结构（CJs）在线粒体外膜上的锚定位点。与此同时,实验结果还证明了Mic25在线粒体中的实际功能,实际上Mic25是Mic19的一个重要替代品,Mic25能够恢复Sam50-‘bridge protein’-Mic60相互作用轴,在Mic19缺失的情况下,过量表达的Mic25能够重新连接SAM-MICOS复合物,重塑嵴连接点结构。总之,本论文的工作证明了Sam50-Mic19-Mic60 axis在调控线粒体内膜结构的关键作用,线粒体外膜蛋白Sam50不仅仅介导线粒体蛋白运输,也参与调控线粒体内膜结构,这一结果为我们提供了新的视角去理解线粒体嵴与CJs结构的形成与维持。另外,不管是Mic19还是Mic25作为“桥梁”蛋白,只有连接和稳定SAM-MICOS大复合物,才能建立协同接触将线粒体外膜与内膜联系起来,以此来形成与维持线粒体内膜结构。