赵燕湘博士Nature子刊聚焦自噬关键调控蛋白

　　

生物通报道  近日来自香港理工大学应用生物及化学技术学系的一个研究小组获得了在细胞自噬过程中起关键性调控作用的一种蛋白分子结构的一些新发现。这一突破性成果为研究人员通过靶向自噬治疗癌症及其他疾病铺平了道路。相关研究论文发表在《自然通讯》（Nature Communications）杂志上。

领导这一研究的是香港理工大学应用生物和化学技术系助理教授赵燕湘（Zhao Yanxiang）博士。在这篇文章中，赵燕湘教授与她的研究小组成员一起率先解析了Beclin-1蛋白的部分结构。

赵燕湘博士说：“自噬是在所有细胞中保持新城代谢动态自我平衡的一个重要过程，在许多病理过程中担当多效的角色。在细胞生存受威胁或压迫的条件下，如营养缺失或缺氧时，自噬可通过降解和循环使用蛋白和细胞器等重要新陈代谢营养原料来促进细胞存活。此外，自噬与胚胎的发育以及先天免疫系统有着密切的关系。自噬作用的紊乱会引起许多病理反应，包括帕金森氏病、糖尿病、心肌梗塞、肿瘤等严重疾病。因此，探究自噬作用的调控可成为治疗或预防各种疾病的一个重要研究方向。”

近年来大量的研究显示Beclin-1是自噬的一个主要的调控因子。赵博士的研究主要集中于阐述这一蛋白如何担当细胞内控制自噬的信息处理中心：通过解析它的原子结构揭示了Beclin-1能够与不同的特定蛋白相互作用的原因。更为重要的是，研究人员发现通过改变与其互作的蛋白，Beclin-1能够调控细胞自噬活性，因而影响细胞的存亡。先前的研究发现自噬和Beclin-1有助于抑制肿瘤，也牵涉化疗抗药机制。新研究发现有助于进一步了解Beclin-1与互作蛋白如何调节自噬作用，从而帮助理解这些蛋白在癌症的作用。研究成果也有助于提高应用到癌症治疗的可能性。

基于这一重要发现，赵博士计划在下一个研究阶段进一步深入探究Beclin-1作为自噬调控因子的角色，并希望可以利用这些研究结果为各种疾病治疗带来改良和革新。

（生物通：何嫱）

生物通推荐原文摘要：

Imperfect interface of Beclin1 coiled-coil domain regulates homodimer and heterodimer formation with Atg14L and UVRAG

Beclin 1 is a core component of the Class III Phosphatidylinositol 3-Kinase VPS34 complex. The coiled coil domain of Beclin 1 serves as an interaction platform for assembly of distinct Atg14L- and UVRAG-containing complexes to modulate VPS34 activity. Here we report the crystal structure of the coiled coil domain that forms an antiparallel dimer and is rendered metastable by a series of 'imperfect' a-d' pairings at its coiled coil interface. Atg14L and UVRAG promote the transition of metastable homodimeric Beclin 1 to heterodimeric Beclin1-Atg14L/UVRAG assembly. Beclin 1 mutants with their 'imperfect' a-d' pairings modified to enhance self-interaction, show distinctively altered interactions with Atg14L or UVRAG. These results suggest that specific utilization of the dimer interface and modulation of the homodimer–heterodimer transition by Beclin 1-interacting partners may underlie the molecular mechanism that controls the formation of various Beclin1–VPS34 subcomplexes to exert their effect on an array of VPS34-related activities, including autophagy.