來自北京大學(xué),，北京生命科學(xué)研究所NIBS的研究人員報(bào)道了線蟲RAB-2,RAB-7和RAB-14在凋亡細(xì)胞降解過程中的順序作用,，解析了吞噬小體的形成和成熟以及凋亡細(xì)胞的降解過程。這一研究成果公布在《美國國家科學(xué)院院刊》（PNAS）雜志上,。
在細(xì)胞凋亡后,，凋亡細(xì)胞會(huì)被臨近細(xì)胞或?qū)ｉT的吞噬細(xì)胞識別并吞噬降解。目前,，關(guān)于已被吞噬的凋亡細(xì)胞如何被降解的分子機(jī)制仍知之甚少,。通過遺傳學(xué)、分子生物學(xué)等實(shí)驗(yàn)方法王曉晨實(shí)驗(yàn)室在線蟲中克隆得到了基因rab-14,，它是人類基因Rab GTPase 14在線蟲中的同源基因,。
研究首先發(fā)現(xiàn)該基因與凋亡細(xì)胞的降解過程有關(guān)。rab-14在線蟲的吞噬細(xì)胞中起作用,它與另外一個(gè)之前由王曉晨實(shí)驗(yàn)室和Dr. Zheng Zhou實(shí)驗(yàn)室同時(shí)發(fā)現(xiàn)的Rab GTPase 2/UNC-108并行作用,，共同調(diào)節(jié)吞噬小體的酸化,。另外，RAB-14和UNC-108還與RAB GTPase 7一起調(diào)節(jié)吞噬小體與溶酶體的融合過程,。RAB-14和UNC-108并行作用,，先介導(dǎo)溶酶體附著到吞噬小體表面，隨后RAB-7介導(dǎo)附著的溶酶體膜泡與吞噬小體融合,，并最終降解凋亡細(xì)胞,。
凋亡細(xì)胞的吞噬降解過程是整個(gè)細(xì)胞死亡程序中必不可少的一環(huán),，對死亡細(xì)胞清除的障礙會(huì)引起諸如哮喘、類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎和狼瘡等炎癥疾病和自身免疫紊亂,。迄今為止,，關(guān)于吞噬小體的形成和成熟以及凋亡細(xì)胞的降解過程已有一些報(bào)道，但具體機(jī)制仍不清楚,。王曉晨實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)了rab-14基因?qū)ι鲜鲞^程起調(diào)節(jié)作用,，并且研究了與另外兩個(gè)已知基因unc-108和rab-7的相互關(guān)系。最后,，這項(xiàng)研究證實(shí)小鼠的Rab14在凋亡細(xì)胞的清除過程中可以替代線蟲RAB-14的功能,，它在降解凋亡細(xì)胞的功能在哺乳動(dòng)物中是保守的。
王曉晨研究組主要的研究方向是運(yùn)用特異的正向遺傳學(xué)及反向遺傳學(xué)篩選手段尋找參與凋亡細(xì)胞清除過程的新基因,，并對所鑒定的相關(guān)基因展開凋亡細(xì)胞吞噬,，降解過程調(diào)節(jié)機(jī)制的研究，包括凋亡細(xì)胞信號的展示,，識別,，凋亡細(xì)胞的吞噬和降解。
這一研究組近期獲得了許多重要發(fā)現(xiàn),，王曉晨研究員本人也參與到了多項(xiàng)科研工作中,，比如今年NIBS發(fā)表的Cell文章，這篇文章發(fā)現(xiàn)了4個(gè)多細(xì)胞動(dòng)物特異的自噬基因,，讓我們對高等生物中自噬機(jī)制有了進(jìn)一步了解,。
這項(xiàng)研究為讓我們對高等生物中自噬機(jī)制有了進(jìn)一步了解，自噬小體的形成需要經(jīng)過誘導(dǎo),，延伸以及成熟的過程。研究人員建立了線蟲這一多細(xì)胞生物的遺傳研究模型,，來分析自噬的通路,。本文的研究提供了一個(gè)遺傳學(xué)研究的平臺，幫助理解和研究在哺乳動(dòng)物細(xì)胞中基礎(chǔ)水平的自噬作用以及選擇性自噬通路,。（生物谷 Bioon.com）
生物谷推薦原文出處：
PNAS doi: 10.1073/pnas.1008946107
Sequential action of Caenorhabditis elegans Rab GTPases regulates phagolysosome formation during apoptotic cell degradation
Pengfei Guoa,b,1, Tianjing Hub,1, Juan Zhangb, Shanya Jiangb, and Xiaochen Wangb,2
Phagocytosis of apoptotic cells requires recognition of cell corpses followed by internalization and enclosure within plasma membrane-derived phagosomes. Phagosomes undergo maturation to generate phagolysosomes in which cell corpses are degraded; however, regulation of the maturation process is poorly understood. Here, we identified Rab GTPase 14, which regulates apoptotic cell degradation in Caenorhabditis elegans. rab-14 mutants accumulate many persistent cell corpses owing to defective cell corpse clearance. Loss of rab-14 function affects several steps of phagosome maturation including phagosomal acidification and phagolysosome formation. RAB-14 and UNC-108/RAB2 are recruited to phagosomes at a similar stage and function redundantly to regulate phagosome maturation. Three Rabs, RAB-14, UNC-108/RAB2, and RAB-7, act in sequential steps to control phagolysosome formation. RAB-14 and UNC-108 recruit lysosomes, whereas RAB-7 mediates fusion of lysosomes to phagosomes. Our data reveal the sequential action of Rab GTPases in regulating tethering, docking, and fusion of lysosomes to apoptotic cell-containing phagosomes.
