Nature揭示自噬命运的控制开关

【字体: 时间:2013年07月18日 来源:生物通

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  来自瑞典Karolinska学院、密歇根大学、加州大学圣地亚哥分校的科学家们展开合作,在新研究中解析了细胞核中事件对于自噬的影响。他们惊讶地发现,细胞核中的一个信号链充当了一种分子开关,决定了细胞的生死。

  

生物通报道  来自瑞典Karolinska学院、密歇根大学、加州大学圣地亚哥分校的科学家们展开合作,在新研究中解析了细胞核中事件对于自噬的影响。他们惊讶地发现,细胞核中的一个信号链充当了一种分子开关,决定了细胞的生死。

简而言之,自噬就是指细胞消化自身蛋白质或细胞内结构(细胞器)的一种自食过程。自噬作为一种进化上非常古老和保守的代谢途径,参与了降解、消除和消化受损、变性、衰老和失去功能的细胞器和变性蛋白质等生物大分子。当细胞感受到如饥饿等外部环境压力时,也会利用这一过程维持自身生存。因此,自噬既可以保护细胞,而可以导致细胞死亡。然而,直到现在控制这一生死抉择的机制仍是个谜。

自噬与许多的疾病,例如癌症、糖尿病、肥胖、心血管疾病、慢性炎症、阿尔茨海默氏症和帕金森氏病有关联,也参与了运动生理适应过程,与免疫系统形成及衰老相关。

“鉴于自噬在人类疾病中的作用,我们需要做的就是要选择一种疾病模型,测试看看影响我们鉴别的这一新信号网络是否能获得什么研究发现,”该研究的领导者、Karolinska学院肿瘤学-病理学系Bertrand Joseph博士说。

到目前为止,人们还是将自噬视作是在细胞质中发生的一个过程;新研究完全颠覆了这一观点,研究结果表明一旦启动自噬,细胞核中的事件对于控制这一过程发挥了重要的作用。在细胞核中DNA包绕着组蛋白,不同的酶可在组蛋白上添加乙酰基团。这样的组蛋白修饰是一种表观遗传调控机制,可以在不改变DNA序列的情况下影响基因的表达。组蛋白的修饰是一个动态的过程,一些酶为之添加乙酰基团,而另一些酶会除去它们。

研究人员针对组蛋白H4乙酰化对于自噬结果的影响展开了研究,发现在这一过程中H4乙酰化降低,会导致自噬相关基因表达减少。如果这一特异的组蛋白修饰被阻断,自噬细胞就会死亡。

“我们的研究发现为影响自噬开辟了新的途径,”Joseph博士说。

(生物通:何嫱)

生物通推荐原文索引:

'The histone H4 lysine 16 acetyltransferase hMOF regulates the outcome of autophagy', Jens Füllgrabe, Melinda A. Lynch-Day, Nina Heldring, Wenbo Li, Robert B. Struijk, Qi Ma, Ola Hermanson, Michael G. Rosenfeld, Daniel J. Klionsky, and Bertrand Joseph, Nature AOP 17 July 2013, doi: 10.1038/nature12313.

 

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