清华大学Nature子刊发表自噬新文章

　　

生物通报道  来自清华大学、北京大学的研究人员证实，CapZ通过促进隔离膜（isolation membrane）内肌动蛋白（actin）组装调控了自噬体膜形成。这一研究发现发布在8月3日的《自然细胞生物学》（Nature Cell Biology）杂志上。

清华大学的俞立（Li Yu）教授、陈柱成（Zhucheng Chen）教授及Na Mi是这篇论文的共同通讯作者。俞立教授主要从事自噬方向的相关研究，研究成果显著，在Nature、Science、Cell、PNAS等国际顶尖学术期刊上发表多篇论文。陈柱成教授曾师从著名结构生物学家尼古拉－帕夫拉提奇，研究DNA损失修复以及DNA同源重组的分子机理。当前的主要研究方向包括微丝的动态调控机制，及染色质重组复合物结构与功能。

细胞自噬是一个保守的分解代谢过程。自噬通过清除蛋白质积聚物、受损线粒体以及外来病原体，平衡细胞生长、发育过程中物质的合成与分解，并且参与了饥饿、细胞分化、细胞死亡等生理过程的调节，也在肿瘤、心血管疾病、神经退行性疾病等各种疾病的发病机制中起着十分重要的作用，是目前生物医学研究领域的热点之一（延伸阅读：两篇Nature文章发布自噬研究重要发现）。

在细胞自噬的过程中,首先隔离膜的双层膜组分识别并包裹细胞内待降解的错误折叠蛋白质或受损细胞器，通过膜的生长融合形成自噬体。随后自噬体和溶酶体通过膜融合形成单层膜结构的自噬溶酶体。细胞质在溶酶体内部酸性水解酶的作用下发生降解，降解形成的氨基酸及脂类等产物被重新释放到细胞质中供给所需的物质和能量的合成。

LC3-II Enrichment Kit — 细胞自噬标志蛋白LC3-II检测新方法

在这篇文章中研究人员揭示出，在哺乳动物细胞中隔离膜内肌动蛋白支架组装是自噬体膜形成的必要条件。在遭受饥饿后不久肌动蛋白丝会解聚，并且肌动蛋白在隔离膜内组装成一个网络。当利用一种肌动蛋白聚合抑制剂来破坏肌动蛋白斑点结构（actin puncta）形成或是抑制actin戴帽蛋白CapZβ时，他们发现隔离膜和欧米茄体(omegasome)会瓦解为混合膜束。研究人员认为肌动蛋白斑点结构形成是PtdIns(3)P依赖性的，采用PI(3)K抑制剂3-MA来处理细胞或是下调Beclin-1都可以破坏肌动蛋白斑点结构形成。CapZ与欧米茄体中丰富的PtdIns(3)P结合，刺激了肌动蛋白聚合。

这些研究结果揭示出了自噬体膜形成的潜在分子机制，并提供了一些关于自噬体形成的重要新见解。

（生物通：何嫱）

生物通推荐原文摘要：

CapZ regulates autophagosomal membrane shaping by promoting actin assembly inside the isolation membrane

A fundamental question regarding autophagosome formation is how the shape of the double-membrane autophagosomal vesicle is generated. Here we show that in mammalian cells assembly of an actin scaffold inside the isolation membrane (the autophagosomal precursor) is essential for autophagosomal membrane shaping……

作者简介：

俞立 博士

教授  博导

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

主要科研领域与方向:
综合细胞生物学，酵母遗传学，生物化学，分子生物学等研究方法，以从酵母到小鼠等不同模式生物为模型研究1）俞立实验室发现的新细胞器迁移体（Migrasome)的机制与功能。2）自吞噬在细胞及分子水平上的调控机制。

陈柱成 博士

教授，博导，****

1998     南开大学 化学系 学士
2009     康奈尔大学（Cornell University) 生物化学与结构生物学 博士
2008-2011 西南医学中心(HHMI/UT Southwestern Medical Center) 博士后
2011- 清华大学教授

主要科研领域与方向
细胞骨架体系不仅推动细胞分裂、细胞迁移等多种细胞运动，而且在细胞核中调控着基因的表达以及染色体的组织。我的实验室主要使用结构生物学等方法研究：1）原核和真核细胞骨架蛋白的结构与动态行为的调控机理 2）核骨架蛋白的结构以及在染色质重塑中的作用 3）胞质分裂中的生物大分子机器的运转机理。