一分子信号对自噬溶酶体重构起关键作用

近日来自清华大学、北京大学及中国农业大学等机构的研究人员发表了题为“Clathrin and phosphatidylinositol-4,5-bisphosphate regulate autophagic lysosome reformation”的研究论文揭示了一条对自噬溶酶体重构起关键性作用的分子信号。这一研究成果发布在《自然—细胞生物学》（Nature Cell Biology）杂志上。

来自清华大学生命科学学院的俞立教授和北京大学工学院的席建忠教授为这篇论文的共同通讯作者。前者的主要研究方向为自吞噬在细胞及分子水平上的调控机制及细胞程序性死亡机理，并取得了一系列突破性进展，在Science、cell、Nature等国际顶级学术期刊上发表多篇研究论文。席建忠教授的主要研究方向为生物传感器和生物芯片的开发；用于干细胞、癌细胞等代谢调控机制研究的新型功能材料设计和合成；以及心肌细胞动力学研究等方面。

自噬（autophagy）是指从粗面内质网的无核糖体附着区脱落的双层膜包裹部分胞质和细胞内需降解的细胞器、蛋白质等成分形成自噬体（autophagosome），并与溶酶体融合形成自噬溶酶体，降解其所包裹的内容物，以实现细胞本身的代谢需要和某些细胞器的更新的一个分解代谢过程。在饥饿诱导的自噬后，通过一个进化上保守的细胞过程——自噬性溶酶体重构（ALR），自噬溶酶体膜形成新生溶酶体。因此ALR对于维持溶酶体稳态至关重要。

在这篇文章中，研究人员证实网格蛋白（Clathrin）和磷脂酰肌醇4，5二磷酸(phosphtidylinositol-4,5-bisphosphate，PIP2)调控了自噬性溶酶体重构。通过蛋白质组分析纯化的ALR微管确定候选物筛查，结合大规模RNAi抑制，揭示了一条控制溶酶体稳态的受到严格调控的分子信号，并证实clathrin 和 PtdIns(4,5)P2是其中的重要元件。功能性分析证实clathrin和它的相关蛋白在货物分选、磷脂转换、启动自噬溶酶体管形成、和ALR过程中原溶酶体芽殖起重要作用。

新研究不仅揭示了通过ALR过程维持溶酶体稳态的分子信号途径，也揭示了clathrin和PtdIns(4,5)P2 在溶酶体稳态中的意外功能。新研究发现为科学家们更深入地了解自吞噬在细胞及分子水平上的调控机制提供了新的研究数据。（来源：生物通 何嫱）