細胞自噬是機體一種重要的防御和保護機制,。但是這種自噬“信號”如何傳遞給細胞從而使其“執(zhí)行”自噬過程,，則一直是科學界的難題。近期,，廈門大學生命科學學院林圣彩教授課題組成功找到高等動物細胞在生長因子缺失條件下,，啟動自噬的部分“密碼”，從而在細胞自噬機制研究方面取得重大突破,。近日,，最新一期的美國《科學》Science雜志以研究文章的形式刊發(fā)了這項研究成果，并配發(fā)專門評述,。
所謂自噬,，是指細胞消化自身蛋白質(zhì)或細胞內(nèi)的結構（細胞器）的一種自食現(xiàn)象。通過這種現(xiàn)象,，細胞可以降解,、消除和消化受損、變性,、衰老和失去功能的細胞器和變性蛋白質(zhì)等生物大分子,，為細胞的生存和修復提供必須的能量,。有關實驗表明,，包括肥胖癥、糖尿病,、神經(jīng)退行性疾病,、免疫失調(diào)及癌癥在內(nèi)的人類許多重大疾病的發(fā)生都與自噬過程異常有關。為此,，自噬也是當前生命科學中最熱門的研究領域之一,。
據(jù)介紹，對自噬進行分子機制的研究始于上世紀90年代的以單細胞生物釀酒酵母為模型的研究,，目前,，一系列構成單細胞生物自噬核心機器的基因已被發(fā)現(xiàn)并命名。然而，對自噬在多細胞生物特別是哺乳動物中的調(diào)控機制的研究,，科學界至今仍在不斷探索中,。擺在科學家面前的一個根源性的問題是：在多細胞生物中，誘導自噬的各種信號是如何被傳遞到細胞內(nèi)自噬“核心機器”從而啟動自噬過程的,？
這也成為長期致力于細胞信號轉導研究的林圣彩教授課題組近年來的研究目標之一,。經(jīng)過多年研究，課題組終于成功“破解”這一自噬啟動“密碼”——通過一種名為GSK3的激酶活性增高后磷酸化并隨之激活乙酰轉移酶TIP60,，進而導致自噬核心機器中的蛋白激酶ULK1的乙?；皆鰪姸鴨蛹毎允伞＿@將有益于科學界從“源頭”上認識相關疾病,，并為這些疾病的診斷和治療提供新的靶點,。（生物谷Bioon.com）
doi:10.1126/science.1217032
PMC:
PMID:
GSK3-TIP60-ULK1 Signaling Pathway Links Growth Factor Deprivation to Autophagy
Shu-Yong Lin1,*, Terytty Yang Li1,*, Qing Liu1, Cixiong Zhang1, Xiaotong Li1, Yan Chen1, Shi-Meng Zhang2, Guili Lian1, Qi Liu1, Ka Ruan1, Zhen Wang1, Chen-Song Zhang1, Kun-Yi Chien3, Jiawei Wu4, Qinxi Li1, Jiahuai Han1, Sheng-Cai Lin1,†
In metazoans, cells depend on extracellular growth factors for energy homeostasis. We found that glycogen synthase kinase-3 (GSK3), when deinhibited by default in cells deprived of growth factors, activates acetyltransferase TIP60 through phosphorylating TIP60-Ser86, which directly acetylates and stimulates the protein kinase ULK1, which is required for autophagy. Cells engineered to express TIP60S86A that cannot be phosphorylated by GSK3 could not undergo serum deprivation–induced autophagy. An acetylation-defective mutant of ULK1 failed to rescue autophagy in ULK1−/− mouse embryonic fibroblasts. Cells used signaling from GSK3 to TIP60 and ULK1 to regulate autophagy when deprived of serum but not glucose. These findings uncover an activating pathway that integrates protein phosphorylation and acetylation to connect growth factor deprivation to autophagy.
