NIBS研究員再發文解析自體吞噬
日期:2010-12-10 15:16:18
來自北京生命科學研究所的研究人員在線蟲中發現了1個多細胞生物特異的自噬基因,命名為epg-8 (ectopic PGL granules),并發現這一基因編碼的Atg14同源基因在自體吞噬(autophagy)過程中發揮著重要作用。這一研究成果公布在《Autophagy》雜志上。
領導這一研究的是北京生命科學研究所的張宏研究員,第一作者是楊培國博士,張宏研究組近年來在自體吞噬研究領域獲得了許多重要的成果,今年6月還在Cell上發文,報道了4個多細胞動物特異的自噬基因,讓我們對高等生物中自噬機制有了進一步了解。
細胞自噬作用是真核細胞中一種高度保守的降解過程。在這一過程中,細胞質中的內含物包括蛋白聚合體以及組織、器官等會被一個雙層膜結構的囊泡包裹,這個囊泡叫做自噬小體,自噬小體形成后即被運送到液泡或溶酶體中被降解,其中的物質被循環利用。這一過程可以協助細胞在各種壓力脅迫狀態下得到緩解。目前對于細胞自噬作用分子機制的了解幾乎都來源于對酵母的研究。但是我們對于真核高等生物中特異的重要自噬組分卻知之甚少。
參與細胞自噬的多數分子(簡稱為atg基因)在酵母和多細胞動物中是保守的,但部分重要的基因在進化過程中是不保守的,難以通過序列比對找到相關同源基因。
在這篇文章中,研究人員利用線蟲作為模式生物進行遺傳篩選,得到了1個多細胞生物特異的自噬基因,命名為epg-8 (ectopic PGL granules)。epg-8缺失功能后,P顆粒的降解發生缺陷,同時epg-8突變體也具有其他自體吞噬突變體的缺陷,例如不能降解其他的自體吞噬底物、線蟲生長發育延緩、在饑餓情況下的存活能力降低等。epg-8編碼線蟲特異的蛋白,蛋白序列比對發現其和酵母中Atg14以及哺乳動物Atg14L序列差異很大。但結構域分析表明其含有兩個連續的coiled-coil結構域,并且與線蟲中Bec1相互作用,進一步驗證epg-8在線蟲發揮Atg14 的功能。
張宏博士研究組去年發表在Cell雜志上文章也獲得了胞內自體吞噬作用機制研究的新進展,他們發現自體吞噬作用優先降解蛋白聚合物,尤其是在動物體發育的過程中,選擇性自體吞噬傾向于選擇具有顯著生理學意義的蛋白聚合物。
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