Estrogen affects mitochondrial function in various tissues, but the precise mechanism remains unclear. We, therefore investigated the effect on estrogen-regulated mitochondrial morphology by dynamin-related protein 1 (Drp1) and its Ser616-phosphorylated derivative (pDrp1Ser616) are involved in mitochondrial fission. MCF7 human breast cancer cells were treated with 17β-estradiol (E2), an estrogen receptor (ER) α and β antagonist (ICI 182, 780), an ERα antagonist (MPP), and an ERβ antagonist (PHTPP) for 24 hr. The expression of Drp1 and pDrp1Ser616 was analyzed by western blotting and immunohistochemistry. Mitochondrial morphology was analyzed by transmission electron microscopy (TEM). In control cells, Drp1 was detected in the cytoplasm of all cells while pDrp1 was observed in the cytoplasm of 3.4 ± 1.0% of the total population. After E2 treatment, pDrp1Ser616-positive cells comprised 30.6 ± 5.6% of the total population, 10.5 ± 1.7% after E2 + ICI treatment, 12.4 ± 4.2% after E2 + MPP treatment, and 24.0 ± 2.2% after E2 + PHTPP treatment. In ERα knockdown MCF7 cells, pDrp1 expression was decreased after E2 treatment compared to E2-treated wild type cells. Tubular pattern mitochondria were found in the control cells but the number of short and small pattern mitochondria (< 0.5 μm2) was significantly increased after E2 treatment (as observed by TEM). We, therefore concluded that the phosphorylation of Drp1 is important for E2-dependent mitochondrial morphological changes through ERα.

中文翻译：

---

雌激素通过磷酸化动力蛋白相关蛋白1在MCF7人乳腺癌细胞中调节线粒体形态。

雌激素影响各种组织中的线粒体功能，但确切机制尚不清楚。因此，我们研究了通过动力蛋白相关蛋白1（Drp1）对雌激素调节的线粒体形态的影响，以及其Ser616磷酸化衍生物（pDrp1Ser616）参与了线粒体裂变。使用17β-雌二醇（E2），雌激素受体（ER）α和β拮抗剂（ICI 182，780），ERα拮抗剂（MPP）和ERβ拮抗剂（PHTPP）处理MCF7人乳腺癌细胞24小时。通过蛋白质印迹和免疫组化分析Drp1和pDrp1Ser616的表达。通过透射电子显微镜（TEM）分析线粒体形态。在对照细胞中，在所有细胞的细胞质中检测到Drp1，而在细胞质中观察到pDrp1，占总群体的3.4±1.0％。经过E2处理 pDrp1Ser616阳性细胞占总人口的30.6±5.6％，E2 + ICI处理后为10.5±1.7％，E2 + MPP处理后为12.4±4.2％，E2 + PHTPP处理后为24.0±2.2％。在ERα敲低的MCF7细胞中，与E2处理的野生型细胞相比，E2处理后pDrp1表达降低。在对照细胞中发现管状模式的线粒体，但是在E2处理后，短模式和小型模式的线粒体（<0.5μm2）的数量显着增加（通过TEM观察）。因此，我们得出结论，Drp1的磷酸化对于通过ERα依赖E2的线粒体形态变化非常重要。在ERα敲低的MCF7细胞中，与E2处理的野生型细胞相比，E2处理后pDrp1表达降低。在对照细胞中发现管状模式的线粒体，但是在E2处理后，短模式和小型模式的线粒体（<0.5μm2）的数量显着增加（通过TEM观察）。因此，我们得出结论，Drp1的磷酸化对于通过ERα依赖E2的线粒体形态变化非常重要。在ERα敲低的MCF7细胞中，与E2处理的野生型细胞相比，E2处理后pDrp1表达降低。在对照细胞中发现管状模式的线粒体，但是在E2处理后，短模式和小型模式的线粒体（<0.5μm2）的数量显着增加（通过TEM观察）。因此，我们得出结论，Drp1的磷酸化对于通过ERα依赖E2的线粒体形态变化非常重要。