近日,,來自北京生命科學(xué)研究所的研究人員在新研究中證實(shí)線蟲中的PI3P結(jié)合蛋白EPG-6在自體吞噬(autophagy)過程中發(fā)揮著重要作用。這一研究成果于7月28日在線發(fā)表在著名生物學(xué)雜志《細(xì)胞》(Cell)旗下的子刊《發(fā)育細(xì)胞》(Developmental Cell)雜志上,。
文章的通訊作者是北京生命科學(xué)研究所的張宏研究員,,博士后路群為文章的第一作者。該項(xiàng)研究由科技部和北京市政府資助。
細(xì)胞自噬過程是一種從酵母到哺乳動(dòng)物都高度保守的過程,,在生物體生長發(fā)育,,應(yīng)對環(huán)境脅迫等方面發(fā)揮著重要作用。細(xì)胞自噬的一個(gè)基本特征是形成雙層膜的自噬小體(autophagosome),,包裹被降解的蛋白復(fù)合體以及損傷細(xì)胞器等,,最終與溶酶體融合。到目前為止鑒定的很多自噬相關(guān)基因都參與自噬小體形成的分子過程,,包括自噬小體前體結(jié)構(gòu)的形成,,膜泡的擴(kuò)增及閉合等過程直至形成成熟的自噬小體。目前認(rèn)為一種形成于ER的PI3P富集的稱為Ω小體的結(jié)構(gòu)在自噬小體的形成過程中發(fā)揮重要作用,。自噬通路上游PI3K復(fù)合體產(chǎn)生P13P,,募集下游PI3P結(jié)合蛋白,例如DFCP-1和ATG-18等,。
在這篇文章中,,研究人員利用線蟲作為遺傳篩選模型鑒定出線蟲中PI3P結(jié)合蛋白EPG-6參與了細(xì)胞自噬過程。EPG-6直接與ATG-2相互作用,,共同調(diào)節(jié)Ω小體向自噬小體發(fā)育,,在epg-6和atg-2突變體中,細(xì)胞內(nèi)會(huì)聚集大量自噬小體前體結(jié)構(gòu),。研究人員發(fā)現(xiàn)EPG-6更接近于哺乳動(dòng)物中的WIPI4,,而線蟲中另外一個(gè)PI3P結(jié)合蛋白ATG-18更接近于哺乳動(dòng)物中的WIPI1,epg-6與atg-18在自噬小體形成的不同階段發(fā)揮作用,。
通過遺傳分析他們還建立了線蟲中自噬基因發(fā)揮作用的上下游通路,,并且發(fā)現(xiàn)ULK1,EPG-8/ATG-14以及LGG-1與蛋白聚集體的集合都是Ω小體形成所必須的,。本研究發(fā)現(xiàn)不同的PI3P結(jié)合蛋白在自噬過程中發(fā)揮不同的作用,,并且建立了一個(gè)分析蛋白聚集體降解過程的框架,。(生物谷 Bioon.com)