4月23日,《當代生物學》(Current Biology)發表了中國科學院生物物理研究所張宏課題組的研究論文:The ER contact proteins VAPA/B interact with multiple autophagy proteins to modulate autophagosome biogenesis,該文闡述了內質網(ER)蛋白VAPA/B與自噬蛋白相互作用調控自噬小體形成的機制。
自噬(autophagy)是生物體高度保守的降解途徑。自噬過程中,細胞通過形成雙層膜結構的自噬小體,包裹部分細胞質或受損細胞器,并將之運送到溶酶體進行降解。自噬小體起始過程中的膜來源仍不清楚。有研究表明ER在自噬小體形成過程中發揮著非常重要的作用。在自噬小體形成時,ER與隔離膜(IM)存在緊密的聯系,然而,維持ER-IM相互作用的分子機制尚不清楚。
該研究發現ER蛋白VAPA/B通過與自噬蛋白相互作用參與ER-IM 互作的形成。自噬誘導階段,VAPA/B通過與FIP200和PI(3)P相互作用被招募到ER上。VAPA/B與ULK1和FIP200中的FFAT結構域相互作用,并且幫助ULK1/FIP200復合體穩定定位于ER的自噬小體形成處。在VAPA/B 敲低細胞中,ULK1 的聚集明顯減少。此外,VAPA/B也與WIPI2蛋白具有相互作用,幫助ER-IM 互作的形成。同時,在VMP1 敲除細胞中(該細胞中ER-IM 互作明顯增加),VAPA/B與這些自噬蛋白的相互作用也明顯增加。進一步研究發現,肌萎縮性脊髓側索硬化癥相關的VAPB P56S突變體,減弱了ULK1/FIP200復合體之間的相互作用,并且在早期抑制了自噬的過程,這與VAPA/B 敲低細胞中的表型一致。該研究揭示了VAPA/B可以直接與自噬蛋白相互作用,進而穩定ER-IM互作,調節自噬小體的形成。該工作受到同行專家的高度評價。
張宏為論文的通訊作者,張宏課題組副研究員趙燕和博士研究生劉楠為論文的共同第一作者。該課題獲得國家自然科學基金、中科院先導B類項目和中科院前研局的資助。
圖:ER蛋白VAPA/B與自噬蛋白相互作用調控自噬小體形成的示意圖
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