清华大学俞立研究组解析细胞的自噬

　　

生物通报道：自噬（autophagy）是真核生物中一种高度保守的代谢程序，在这一过程中细胞将受损、变性或衰老的蛋白质以及细胞器运输到溶酶体进行消化降解。在正常情况下，细胞自噬有利于保持自稳状态。当环境条件变得艰难时（例如营养物质匮乏），细胞就会启动自噬程序，通过降解蛋白质和细胞器获得必需的氨基酸、脂肪酸、核酸等营养物质，确保整体的生存。近年来细胞自噬成为了继细胞凋亡之后，生命科学领域的又一热门研究方向。

生物能根据外源营养物质的波动，调节细胞内的营养水平。在饥饿状态，细胞会通过GAAC通路（general amino acid control）增强氨基酸摄取和合成，同时利用自噬将非必要的细胞成分回收再利用。然而，人们并不清楚这两条路径是如何协调起作用的。

日前清华大学的俞立教授的研究团队发现，GAAC通路能够将外源氨基酸的可用性与自噬程序关联起来，帮助细胞应对营养匮乏的环境。这项研究发表在七月二十一日的《细胞生物学杂志》上。

研究显示，饥饿会使mTOR失活进而激活自噬。另一方面，血清/谷氨酰胺饥饿会激活GAAC通路，上调氨基酸转运蛋白，增加细胞对氨基酸的摄入。而细胞内氨基酸水平的提升，能重新活化mTOR并抑制自噬。

研究人员发现，敲低GAAC通路中的主要转录因子，或者敲低亮氨酸转运蛋白SLC7A5都会影响mTOR的活化，进而提高细胞的自噬水平。（延伸阅读：Cell子刊：自噬令垂死的癌细胞复活）

这项研究指出，GAAC通路在营养匮乏的条件下，能通过影响氨基酸摄取和mTOR再活化，调控细胞的自噬程序。

俞立教授简介：

1994 四川大学生物系微生物专业 学士；2000 北京大学生命科学学院分子生物学专业 博士；2000~2008 美国国立卫生研究院 博士后；2008~至今 清华大学生命科学学院 教授

在美国国家癌症研究所从事TGF-β信号传导通路的研究，阐述了TGF-β激活MAPK激酶信号通路的分子机制，并发现MAPK激酶通路是TGF-β引起的细胞程序性死亡的重要途径。在美国国家过敏及传染性疾病研究所的研究方向为自吞噬，在细胞与分子水平上证明了在一定条件下自吞噬也能成为一种细胞程序性死亡机制，并进一步揭示了自吞噬引起细胞程序性死亡的分子机制，研究成果在“Science”及“PNAS”上发表，引起广泛的兴趣；另一研究方向是病毒蛋白与宿主细胞间的相互作用，尤其是病毒蛋白导致细胞死亡的分子机制，发现了SARS病毒的3a蛋白是其主要毒性蛋白，并发现3a蛋白的毒性来源于其对宿主细胞高尔基体的破坏，并深入阐述了3a蛋白破坏宿主高尔基体的分子机制。

主要科研领域与方向：综合细胞生物学，生物化学，系统生物学等手段，利用从酵母到小鼠等不同模式生物研究 1）自吞噬在细胞及分子水平上的调控机制 2）细胞程序性死亡3）细胞器的产生，运动的分子机制。

 

生物通推荐原文：

The general amino acid control pathway regulates mTOR and autophagy during serum/glutamine starvation