生命科学学院陈建国、郑鹏里、滕俊琳与未来技术学院刘贝研究组在自噬调控机制研究中取得新进展
发布时间:
4月30日，北京大学生命科学学院陈建国、郑鹏里、滕俊琳与北京大学未来技术学院刘贝课题组合作在《自然.通讯》（Nature Communications）上发表了题为“Acetylation of STX17 promotes its autophagosomal translocation”的研究论文。该研究首次严谨证实自噬关键SNARE蛋白STX17源自胞质库、并经乙酰化-去乙酰化动态修饰与肌动蛋白马达协同完成自噬体靶向转运，为理解自噬晚期调控提供了关键机制。
自噬（autophagy）是真核细胞维持内环境稳态的重要过程，其通过形成双层膜结构的自噬体（autophagosome）包裹细胞内损伤的细胞器或蛋白聚集体，与溶酶体融合完成降解。在这一过程中，自噬体与溶酶体的融合是决定自噬功能是否完成的关键步骤。SNARE蛋白STX17是介导该融合过程的核心因子，其在静息状态下广泛分布于内质网、线粒体及胞质等多个部位；而当自噬激活时，大量STX17会转移到自噬体膜上。但其究竟从何而来、如何被招募到自噬体、又受哪些因子精确调控，一直是领域内尚未完全阐明的重要问题。
图1：STX17转运模型1
本研究利用CRISPR敲入细胞、亚细胞组分分离、体外重构和单分子追踪等方法，首次明确证实：向自噬体转运的功能性STX17主要来自胞质库，而非细胞器膜库，为理解其转运机制奠定了关键的定位基础。
图2：STX17 K254乙酰化修饰促进其从胞质库转运到自噬体（图A—B：单分子追踪检测发现抑制K254位点乙酰化修饰下调STX17转运到自噬体；图C—E：STX17在体外重构实验中从胞质库转运到自噬体膜）
为揭示其背后的分子机制，研究团队通过蛋白质修饰质谱等手段，发现饥饿诱导自噬时，STX17第254位赖氨酸（K254）会发生特异性乙酰化修饰。该修饰由乙酰转移酶GCN5催化，并可被去乙酰化酶SIRT1逆转，形成动态可逆的精准调控。进一步实验表明，K254乙酰化显著增强STX17与肌动蛋白依赖的马达蛋白MYO6的相互作用，进而促进胞质STX17向自噬体的转运过程。
图3：A—B：STX17 K254乙酰化对其在饥饿条件下定位到自噬体至关重要；C—D：GCN5和SIRT1调控STX17在自噬体的定位
该工作阐明了乙酰化-去乙酰化修饰如何作为关键开关，调控STX17从胞质到自噬体的转运，并揭示了马达蛋白MYO6在这一过程中的重要作用，完善了自噬体-溶酶体融合的上游调控通路。
自噬功能异常与神经退行性疾病、肿瘤、代谢疾病等多种人类疾病密切相关。本研究揭示的GCN5-SIRT1-STX17-MYO6调控轴，为深入理解自噬晚期步骤的精密调控提供了新的分子基础，也为相关疾病的机制研究与潜在干预靶点探索提供了理论支撑。
陈建国、郑鹏里、滕俊琳、刘贝为本文的共同通讯作者。生命科学学院周晨倩博士为论文第一作者，未来技术学院李沛洋，北京大学生命科学学院程怡茹、胡迎春和王婧子在本研究中作出了重要贡献。该研究得到了国家自然科学基金等项目的支持。
参考文献：
1. Koyama-Honda, I. & Mizushima, N. Transient visit of STX17 (syntaxin 17) to autophagosomes. Autophagy 18, 1213—1215 (2022).
本文链接：http://knowith.com/news-3-5814.html生命科学学院陈建国、郑鹏里、滕俊琳与未来技术学院刘贝研究组在自噬调控机制研究中取得新进展
声明：本网页内容由互联网博主自发贡献，不代表本站观点，本站不承担任何法律责任。天上不会到馅饼，请大家谨防诈骗！若有侵权等问题请及时与本网联系，我们将在第一时间删除处理。
