科学家揭示了最后一个未知的自噬蛋白的身份
隔离膜通过接受来自内质网的脂质，在Atg2的介导下扩张形成自噬体。然而，Atg2单独不能介导膜的扩张，因为脂质会积聚在细胞质小叶上。资料来源:Nobuo N. Noda & Kazuaki Matoba
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Drs。Nobuo Noda(主任)和Kazuaki Matoba(高级研究员)等在日本微生物化学研究所(BIKAKEN, Tokyo, Japan)发现了介导自噬的蛋白之一Atg9在两层脂质双分子层(2)之间具有磷脂易位活性(脂质超燃酶活性(1))，并阐明了该蛋白的活性导致自噬体(3)膜扩张。
自噬体的形成是确定自噬降解靶点的重要步骤，是细胞内蛋白质降解的机制之一。虽然本课题组之前已经揭示了脂质转移蛋白Atg2从内质网转移磷脂，但使用运输的磷脂扩大膜的方式仍然未知。
课题组通过体外实验证明，酵母和人的一种功能未知的膜蛋白Atg9具有脂质扰乱酶活性。此外，通过冷冻电子显微镜检查酵母Atg9的三维结构(4)，他们发现Atg9具有连接脂质双分子层的两个膜小叶的孔隙。他们还发现，形成孔隙的氨基酸突变导致Atg9在体外失去脂质打乱酶活性，并抑制酵母中自噬体的形成。因此，他们揭示了一种全新的机制，即Atg9是一种新的扰变酶(1);这两种蛋白质与脂质转移蛋白Atg2结合，形成自噬体。
隔离膜扩张机制的阐明，这一直是自噬领域的一个长期问题，有望加速研究，这将有助于完全理解自噬体形成的分子机制。通过加深对自噬体形成机制的认识，也有望促进通过人工控制自噬治疗和预防各种疾病的研究和开发。
参考:马波，小谷，夏见，等。Atg9是一种介导自噬体膜扩张的脂质扰乱酶。Nat Struct Mol生物学．2020.doi:10.1038 / s41594 - 020 - 00518 - w
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