生物物理所發(fā)現(xiàn)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)調(diào)控自噬小體形成分子機制

　　近日，中國科學(xué)院生物物理研究所張宏課題組的研究論文，以The ER-localized transmembrane protein EPG-3/VMP1 regulates SERCA activity to control ER-isolation membrane contacts for autophagosome formation為題，作為封面文章發(fā)表在Molecular Cell上，論文闡述了張宏課題組前期研究發(fā)現(xiàn)的、多細胞生物特有的、自噬蛋白EPG-3/VMP1參與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（ER）調(diào)控自噬小體形成過程的機制。本文威正翔禹/締一生物為您分析生物物理所發(fā)現(xiàn)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)調(diào)控自噬小體形成分子機制。

　　自噬（autophagy）是生物體內(nèi)高度保守的降解途徑。細胞通過形成雙層膜結(jié)構(gòu)的自噬小體，包裹部分細胞質(zhì)或受損細胞器，并將之運送到溶酶體進行降解，這一過程被稱為自噬。自噬是細胞清除自身垃圾，維持穩(wěn)態(tài)平衡的重要生命過程。人們先前對自噬分子機制的認識主要來源于單細胞酵母，而多細胞生物體內(nèi)的自噬過程更為復(fù)雜，存在多個酵母中沒有的步驟。例如，自噬小體的形成過程中，隔離膜（IM）與ER存在著廣泛的相互作用，但這種相互作用的形成、維持以及解離的分子機制尚不清楚。

　　張宏課題組前期研究利用線蟲進行遺傳篩選發(fā)現(xiàn)了多個多細胞生物特有的自噬基因，其中包括EPG-3（哺乳動物中同源蛋白為VMP1）?？蒲腥藛T發(fā)現(xiàn)，EPG-3/VMP1定位于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上，調(diào)控ER-IM的相互作用。VMP1缺失會導(dǎo)致IM與ER的穩(wěn)定結(jié)合，從而阻斷自噬小體的正常形成。他們還發(fā)現(xiàn)WIPI2作為銜接蛋白，與ULK1/FIP200復(fù)合體及PI（3）P的相互作用，幫助ER-IM互作的建立和維持，在VMP1缺失細胞中這些相互作用顯著增強。除了ER-IM互作外，VMP1還可以廣泛調(diào)節(jié)ER與其他細胞器，包括脂滴（LD）、線粒體和胞內(nèi)體的相互作用。進一步研究發(fā)現(xiàn)，VMP1是通過激活ER上的鈣通道SERCA（肌漿網(wǎng)鈣ATP酶）來調(diào)節(jié)ER與其他細胞器互作的解離。SERCA抑制劑thapsigargin（TG）同樣可以增加ER與其他細胞器的互作。研究不僅揭示了ER-IM互作建立及解離的機制，也闡明了VMP1通過調(diào)節(jié)SERCA的活性負相調(diào)控ER與其他細胞器的互作。

　　該課題獲得國家自然科學(xué)基金、科技部重大科學(xué)研究計劃（973）和霍華德?休斯醫(yī)學(xué)研究所（HHMI）青年科學(xué)家基金的資助。綜上所述，您是不是已經(jīng)對生物物理所發(fā)現(xiàn)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)調(diào)控自噬小體形成分子機制，有所了解。如果還有其他疑問，請咨詢威正翔禹/締一生物資深專家免費熱線：400-166-8600。

　　多細胞生物特有的自噬蛋白EPG-3/VMP1參與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（ER）調(diào)控自噬小體的形成。在EPG-3/VMP1敲除細胞中，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與細胞器的互作顯著增加，如同雨后水珠粘掛在蜘蛛網(wǎng)上。