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重磅!中国团队初步破解“细胞清道夫”形成之谜
时间:2022-12-01 09:38:15  作者:lfy  来源:上观新闻
近日,来自中科院生物物理所的张宏课题组发现,细胞内质网表面的钙瞬变是自噬的起始信号,进而开启了研究自噬起始的新方向。
  提起细胞自噬,想必大家不会感到陌生,但对于细胞自噬的机理,知之者却甚少。再生医学网获悉,近日,来自中科院生物物理所的张宏课题组发现,细胞内质网表面的钙瞬变是自噬的起始信号,进而开启了研究自噬起始的新方向。相关研究成果发表在《细胞》杂志上。

  走近细胞自噬
  所谓细胞自噬,就是指细胞通过形成一个名为自噬体的双层膜囊状结构,包裹细胞质的一部分,并运送到溶酶体,进行降解及回收利用的过程。
  细胞自噬的功能主要有两个:一是在胁迫环境下,自噬可以将一部分胞质降解成氨基酸等,为细胞存活提供能量和物质,这是细胞的一种自我存活机制;二是清除错误折叠的蛋白质、衰老或损伤的细胞器等“垃圾”,以维持细胞及机体的正常功能。
  因此,自噬体又被称为“细胞清道夫”。如果自噬异常,会导致细胞中的“垃圾”积累,从而引发多种疾病,比如阿尔茨海默病、帕金森病、肌萎缩脊髓侧索硬化症(俗称渐冻症)等多种神经退行性疾病。
  因此,对自噬的深入研究有助于揭示相关疾病的发病机理,开发新的诊疗手段。
  揭秘细胞自噬
  细胞自噬现象是如何产生的呢?对此,张宏教授认为,自噬过程在多细胞生物中高度保守。而且,多细胞生物自噬远较单细胞酵母自噬复杂,包括多个特有的步骤。比如,在多细胞生物中,自噬体在内质网而不是溶酶体上形成。
  由此可以推断,多细胞生物自噬体的形成存在未知的重要参与基因。找到一个适用于遗传筛选的多细胞生物模型进行新自噬基因的筛选,对于深入探究这些过程的分子机制具有重要意义。
  除此之外,张宏课题组还发现,多细胞生物中,在自噬诱导条件下,fip200/atg13/ulk1复合物(对应于酵母的atg1复合物)在内质网上形成凝聚体,然后招募下游自噬蛋白,进而启动自噬体的形成。
  那么,内质网究竟释放了什么信号、导致fip200复合物形成凝聚体?这是自噬领域一个长期悬而未决的科学难题。
  “经过多年研究,我们找到了这个问题的答案。”据张宏介绍,他们的研究发现,自噬诱导会导致内质网表面的钙瞬变/钙振荡,从而引起fip200复合物通过液—液相分离形成凝聚体。之后,fip200凝聚体与内质网膜蛋白结合,并把凝聚体稳定在内质网上,进而形成自噬起始位点。他们在线虫中鉴定的新自噬基因epg—4,则能控制内质网外表面钙离子振荡的幅值、频率和持续时间。
  作为人体的基础构成部分,细胞可以说是最普通,也是最神秘的物质。尽管现代医学已对细胞展开全方位研究,但其中所蕴藏的秘密却始终未能百分之百被揭露。对此,再生医学网表示,该项研究成果的问世,或许将有助于我们更加详细地了解细胞这一物质。
关键字:细胞自噬,细胞清道夫
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