Cell子刊:细胞如何运输废物进行循环利用

【字体: 时间:2021年06月22日 来源:Current Biology

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  普雷比大学的科学家们对自噬的复杂性有了更深的了解,自噬是细胞降解和回收细胞成分的过程。

  

 

   

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图片:Malene Hansen博士和Jose Luis Nieto-Torres博士

来源:桑福德·伯纳姆·普雷比公司

桑福德·伯纳姆·普雷比大学的科学家们对自噬的复杂性有了更深的了解,自噬是细胞降解和回收细胞成分的过程。发表在《当代生物学》(Current Biology)杂志上的研究结果描述了细胞中的“垃圾袋”——即自噬体——是如何被标记的,从而将它们的运动导向处理废物的细胞“回收工厂”。这项研究为理解自噬和癌症、神经系统疾病等与年龄有关的疾病之间的关系开辟了新的途径。

Sanford Burnham Prebys的教授Malene Hansen博士说:“我们最新的研究确定了一个重要的自噬体组成部分的化学修饰(磷酸盐相关标签),称为LCB3的蛋白质,如何帮助引导细胞内的自噬体在正确的方向上运输。”“我们之前报道过,在自噬体表面发现的LCB3需要被标记,才能使自噬有效发挥作用。现在我们对标签是如何发生的以及它对自噬体运动的重要性有了更好的理解。”

除了他们自己的实验室研究之外,汉森实验室还与圣地亚哥斯克里普斯研究所的桑德拉·恩卡拉达博士的同事合作,桑德拉是神经元细胞成分运输领域的领导者。这些研究表明,阻断LC3B蛋白的化学修饰会破坏自噬体向细胞再生植物的有效运输。

“细胞内的废物运输就像高速公路上的垃圾车,”汉森实验室的博士后、该研究的第一作者Jose Luis Nieto-Torres博士说。“与我们的合作者一起,我们研究了神经细胞的过程,因为它们又长又平,这有助于我们观察运输的方向,这是通过自噬回收废物的关键方面。

“我们清楚地看到,如果LC3B的磷酸盐标记受到阻碍,自噬体或装满废物的垃圾袋就不能向溶酶体——细胞的回收工厂的方向移动。这可能对细胞的健康非常有害。这有点类似于没有垃圾车来收走你的垃圾——你的垃圾可能会堆积起来,散落在附近,对健康造成危害。”

下一步,研究人员想要弄清楚哪些废物被选择回收利用,以及细胞如何决定何时开始转移废物。

汉森总结说:“我实验室的研究重点是衰老和自噬之间的关系。”“基于这一发现,我们有了一个新的、潜在的调节细胞循环活动的切入点,这可能被证明与了解衰老细胞中已知的自噬功能减弱有关。这样的见解最终可能会导致对抗与年龄相关疾病的新药物靶点,以及评估自噬'健康'的潜在诊断标志物,这是未来的一个重要目标。”

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