PNAS新文章聚焦自噬
日期:2011-07-11 08:15:04
這篇文章的通訊作者是來(lái)自清華大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院的俞立教授,其早年畢業(yè)于四川大學(xué)生物系,2000年獲得北京大學(xué)分子生物學(xué)博士學(xué)位。近年來(lái)主要研究方向?yàn)樽酝淌稍诩?xì)胞及分子水平上的調(diào)控機(jī)制及細(xì)胞程序性死亡機(jī)理,并取得了一系列突破性進(jìn)展,在Science、cell、Nature等國(guó)際頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表多篇研究論文。
自噬(autophagy)是由 Ashford 和 Porter 在 1962 年發(fā)現(xiàn)細(xì)胞內(nèi)有“自己吃自己”的現(xiàn)象后提出的,是指從粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的無(wú)核糖體附著區(qū)脫落的雙層膜包裹部分胞質(zhì)和細(xì)胞內(nèi)需降解的細(xì)胞器、蛋白質(zhì)等成分形成自噬體(autophagosome),并與溶酶體融合形成自噬溶酶體,降解其所包裹的內(nèi)容物,以實(shí)現(xiàn)細(xì)胞本身的代謝需要和某些細(xì)胞器的更新的一個(gè)分解代謝過(guò)程。自噬作為一種進(jìn)化上非常古老和保守的代謝途徑,參與調(diào)節(jié)細(xì)胞物質(zhì)的合成,降解和重新利用之間的代謝平衡,影響參與到生物生命過(guò)程的方方面面。然而長(zhǎng)期以來(lái)由于受限于研究手段和技術(shù),這一課題具體的分子信號(hào)途徑和機(jī)理缺乏深入的研究。進(jìn)入新世紀(jì)以來(lái),自噬重新又進(jìn)入了人們的視野,成為了一個(gè)研究熱點(diǎn)。
TOR激酶是氨基酸、ATP和激素的感受器,對(duì)細(xì)胞生長(zhǎng)具有重要調(diào)節(jié)作用,抑制自噬的發(fā)生,是自噬的負(fù)調(diào)控分子,并發(fā)揮 “門(mén)衛(wèi)(gatekeeper)”作用。此外,過(guò)去的研究還證實(shí)在饑餓誘導(dǎo)的自體吞噬后,細(xì)胞可通過(guò)激活TOR激酶及相關(guān)信號(hào)從而實(shí)現(xiàn)自噬溶酶體的重構(gòu)。
在這篇文章中,俞立領(lǐng)導(dǎo)的研究小組發(fā)現(xiàn)一個(gè)叫做Spinster的基因編碼生成了一種帶有糖轉(zhuǎn)運(yùn)體標(biāo)記的溶酶體外溢玻璃酸酶(lysosomal efflux permease)。Spinster蛋白通過(guò)自身糖轉(zhuǎn)運(yùn)體活性參與對(duì)自噬溶酶體的重構(gòu)的調(diào)控。在果蠅中研究人員證實(shí)Spinster基因突變可導(dǎo)致溶酶體內(nèi)糖類積聚,從而引起溶酶體膨大,并最終導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)大量膨大的自體溶酶體積聚。
研究結(jié)果表明Spinster對(duì)TOR激酶激活介導(dǎo)的自噬溶酶體的重構(gòu)起關(guān)鍵性調(diào)控作用。新研究發(fā)現(xiàn)為科學(xué)家們更深入地了解自吞噬在細(xì)胞及分子水平上的調(diào)控機(jī)制提供了新的研究數(shù)據(jù)。