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研究目的和背景前胶原蛋白加工对器官发育和组织生物学功能至关重要。原胶原C端蛋白酶增强子1（PCPE1）和分泌卷曲相关蛋白2（sFRP2）可分别通过调节骨形态发生蛋白1（BMP1）的前胶原蛋白C端蛋白酶（pCP）活性在胶原蛋白形成中起重要作用。然而,PCPE1和sFRP2是否对BMP1活性发挥协同作用仍不清楚。在本研究中,同时敲减sFRP2和PCPE1可导致成熟胶原蛋白形成减少和斑马鱼胚胎出现严重的背侧畸形。通过下拉实验发现,sFRP2的Fzl结构域与PCPE1的CUB结构域可以直接相互作用,且可增强BMP1对Ⅰ型前胶原蛋白的剪切活性。因此,sFRP2和PCPE1的双重沉默可能为治疗由胶原沉积引起的纤维化疾病等提供潜在的策略。此外,研究发现Pcolce1基因敲除导致Williams-Beuren综合征染色体区16（Wbscr16）突变,从而导致小鼠胚胎致死。WBSCR16作为视神经萎缩1（OPA1）的鸟苷酸交换因子（GEF）调控线粒体的分裂和融合。线粒体是参与组织细胞代谢最重要的细胞器之一,其功能的异常与许多生理、病理过程密切相关。目前已有报道指出,线粒体动态变化和线粒体自噬对线粒体质量和功能的调控具有重要作用。敲减果蝇WBSCR16后发现线粒体呈现碎片化。此外,本研究发现,在HeLa细胞上过表达WBSCR16使线粒体自噬下调,敲减WBSCR16使线粒体自噬上调。因此,WBSCR16可为治疗线粒体功能异常导致的疾病提供潜在靶点。材料和方法1)以western blot技术检测sFRP2和PCPE1对Ⅰ型前胶原蛋白剪切的协同作用;2)采用免疫共沉淀（IP）检测sFRP2和PCPE1的相互作用;3)注射吗啡啉寡核苷酸（MO）下调斑马鱼sfrp2和pepc1检测对斑马鱼形态和胶原蛋白表达的影响;4)果蝇WBSCR16敲减后观察线粒体的形态变化;5)HeLa细胞无糖饥饿后,以western blot技术检测WBSCR16的表达水平和线粒体形态的变化;6)过表达和敲减HeLa细胞的WBSCR16,检测线粒体自噬、ATP和线粒体膜电势的变化。结果1)在Pcolce1-/-/Sfrp2-/-MEF细胞中未被剪切Ⅰ型前胶原比例明显高于野生型（WT）、Pcolce1-/-和Sfrp2-/-MEF细胞;2)纯化蛋白PCPE1和sFRP2与BMP1同时孵育组,未被剪切的Ⅰ型前胶原蛋白明显低于PCPE1或者sFRP2与BMP1单独孵育组;3)Pull down实验结果表明sFRP2的Fzl结构域和全长sFRP2一样可结合PCPE1及其CUB结构域,而sFRP2的NTR区域与不能与PCPE1结合;4)与StCon-MO、Pcpe1-MO或Sfrp2-MO斑马鱼胚胎相比,Pcpe1-MO/Sfrp2-MO斑马鱼胚胎中未被剪切的Ⅰ型前胶原蛋白（Pro-α1（Ⅰ））比例明显增多;5)果蝇WBSCR16敲减后不能发育为成虫,且线粒体形态呈现碎片化;6)HeLa细胞WBSCR16过表达后LC3表达下降,ATP水平下降。WBSCR16敲减后LC3表达上调,ATP水平没有明显的变化。结论1)sFRP2的Fzl结构域和PCPE1的CUB结构域可直接相互作用,且增强BMP1对Ⅰ型前胶原蛋白的切割活性;2)WBSCR16过表达促进线粒体融合,敲减后促使线粒体分裂;3)WBSCR16过表达抑制线粒体自噬,敲减后促进线粒体自噬。