生物行移动版

主页 > 生物技术 > 细胞生物学

乙酰化在自噬调控中的分子机制解析——清华大学Science研究成果

近日,清华大学生命科学学院俞立教授团队联合华中农业大学、南开大学的研究人员,在细胞自噬调控机制研究方面取得了重要突破。相关研究论文《乙酰化在自噬调控中的功能和分子机制》(Function and Molecular Mechanism of Acetylation in Autophagy Regulation)于2023年4月27日发表在国际顶级学术期刊《科学》(Science)上。

自噬是一种细胞通过消化自身蛋白质或细胞器来维持代谢平衡的进化保守机制。它参与降解受损、衰老或失去功能的细胞器及变性蛋白,为细胞提供能量并维持细胞稳态。自噬异常与肥胖症、糖尿病、神经退行性疾病、免疫失调及癌症等重大疾病密切相关,因此解析自噬调控机制对疾病预防与治疗具有重要意义。

此前研究表明,乙酰化作用可能参与自噬调控,用去乙酰化酶抑制剂可以诱导自噬。然而,乙酰化在自噬中的具体作用及机制尚不清楚。俞立教授团队通过对酿酒酵母的遗传分析,鉴别出自噬所需的关键组蛋白乙酰转移酶Esa1,并进一步发现自噬信号元件Atg3是Esa1的底物。研究表明,Atg3的K19和K48位点的乙酰化通过调控Atg3与Atg8的相互作用以及Atg8脂化,影响自噬过程。

研究还发现,饥饿状态下,细胞通过空间和时间调控自噬体前驱结构(PASs)上的乙酰基转移酶Esa1和去乙酰化酶Rpd3的定位及其与Atg3的相互作用,诱导短暂的K19-K48乙酰化。敲除去乙酰化酶Rpd3后,K19-K48乙酰化水平提高,促进了自噬过程,而抑制K19-K48乙酰化则导致自噬衰减。这些结果揭示了蛋白质乙酰化在自噬调控中的重要作用,为深入解析自噬调控机制提供了新的研究方向。

此外,同期《科学》杂志还刊发了厦门大学生命科学学院的相关研究成果,该研究解析了高等动物在生长因子缺失条件下启动自噬的部分机制,进一步推动了细胞自噬领域的研究进展。

参考文献:

1. Function and Molecular Mechanism of Acetylation in Autophagy Regulation. Science, 2023.

(生物通:何嫱)

(责任编辑:glia)