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孫啟明課題組在《Autophagy》發文揭示Rab2 GTPase調控自噬不同階段的分子機制

發布日期:2019年04月12日 11:44:23 來源:基礎醫學系
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  2019年4月6日,浙江大學基礎醫學院孫啟明課題組在《Autophagy》在線發表了題為“RAB2 regulates the formation of autophagosome and autolysosome in mammalian cells”的研究論文。該論文闡明了Rab2 GTPase調控自噬不同階段的分子機制,并為高爾基體如何參與形成不同自噬結構提供了新的視角。

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圖1 高爾基體來源的Rab2參與細胞自噬

? ? ? ?細胞自噬是一種溶酶體降解途徑,對細胞內穩態維持至關重要。自噬異常與多種人類疾病密切相關。研究表明,自噬小體的從頭合成需要多種來源的膜結構參與,包括內質網、高爾基體和線粒體等。但不同來源的膜組分如何定向輸送促進完整的自噬小體形成的分子機制尚不清楚。ATG9是至今鑒定的唯一自噬相關跨膜蛋白,在細胞內廣泛分布,已有研究表明ATG9陽性(ATG9+)膜結構是自噬膜的重要來源。但目前尚不清楚高爾基體來源的ATG9+小泡是如何轉運并整合到哺乳動物細胞的早期自噬結構中。

  該研究發現,高爾基體通過貢獻Rab2+?Atg9+囊泡來促進自噬啟動,在自噬誘導條件下,原先錨定于GM130的Rab2+?Atg9+囊泡離開高爾基體,通過招募和激活ULK1參與隔離膜的形成,以此促進自噬起始。隨后,Rab2轉而與Pacer和Stx17相互作用成為自噬小體GTP酶,精確調控HOPS復合物向自噬小體的募集,以備與溶酶體融合。該研究不僅發現Rab2作為一種獨特的GTPase參與哺乳動物細胞自噬小體和自噬溶酶體的形成,并且為高爾基體如何參與細胞自噬提供了進一步的機制性見解。

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圖2 Rab2在細胞內的運輸路徑(紅色箭頭表示)

??????孫啟明研究員的博士研究生丁賢明、江肖和碩士研究生田瑞為論文共同第一作者。上海交通大學醫學院湯在明副教授是該論文共同通訊作者。北京生命科學研究所陳涉研究員,南開大學生命科學學院朱玉山教授,中國科學技術大學遺傳與發育研究所鮑時來研究員,浙江大學基礎醫學院劉偉教授和周天華教授為這個工作的完成提供了大力支持。

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圖3? 孫啟明研究員課題組合影

論文鏈接:https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/15548627.2019.1596478

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