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《Science》自噬:一个结束的开始
【字体: 大 中 小 】 时间:2020年09月08日 来源:
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Atg9存在于细胞内的小血管中。来自Martens实验室的研究人员Justyna Sawa Makarska、Verena Baumann和Nicolas Coudevylle现在发现,这些蛋白形成了一个平台,机器可以在这个平台上组装构建自噬体。
自噬体(Autophagosomes)首先在细胞中形成杯状的膜,然后生长并吞噬指定要破坏的细胞物质。这些膜的形成是由蛋白质的复杂机制催化的。
“我们对自噬体形成所涉及的因素有很好的了解,”课题组组长 Sascha Martens解释说。“但它们如何聚集在一起启动这些膜的形成,至今仍是个谜。”
其中一个因素是Atg9蛋白,它在这个过程中的重要性是已知的,但它的作用还不清楚。Atg9存在于细胞内的小血管中。来自Martens实验室的研究人员Justyna Sawa Makarska、Verena Baumann和Nicolas Coudevylle现在发现,这些蛋白形成了一个平台,机器可以在这个平台上组装构建自噬体。“Atg9小泡在细胞中非常丰富,这意味着当需要自噬体时,它们可以被迅速吸收,” Sascha Martens解释道。
细胞将货物包裹在囊泡中,这样它们就可以在不同于细胞中正常存在的化学环境中正确运输和降解。自噬体由磷脂构成的双层膜组成。这种油性外壳形成了一个防水的包装,将材料与细胞的含水环境分开,并对其进行降解标记。然而,Atg9小泡并不能为生长中的自噬体提供大量的脂质。
目标,理解有助于拆分并重建细胞的复杂机器。
自噬体的生物发生涉及许多蛋白质。通过分离和鉴定其中的21种成分,科学家们已经能够在试管中重建自噬机制的一部分——这个过程花了Sascha Martens和他的团队将近十年的时间。“通过这种方法,我们可以以可控的方式重建自噬体生物发生的早期步骤。”有了Martens实验室开发的精心设计的工具箱,科学家们现在的目标是解开自噬体生物发生的下一步。这个研究项目是由Martens实验室与法兰克福马克斯普朗克生物物理研究所的Gerhard Hummer和Gerhard Hummer以及科隆马克斯•普朗克衰老生物学研究所的Martin Graef合作完成的。
原文检索:Reconstitution of autophagosome nucleation defines Atg9 vesicles as seeds for membrane formation. Science 2020
(生物通:伍松)