自噬体|Science：揭示细胞再回收中心—自噬体生物合成的关键步骤
细胞自噬（autophagy）是其在压力状况下或资源有限时分离并再循环细胞组分的一种必要细胞过程 ， 在此过程中 ， 诸如错误折叠的蛋白质和损伤的细胞器等“货物”会被称之为自噬体（autophagosome）的一种双膜结合室所捕获并进行靶向降解 ， 那么这些所谓的自噬体是如何在细胞中形成的呢？近日 ， 一项刊登在国际杂志Science上的研究报告中 ， 来自维也纳大学的科学家们通过研究重建了自噬体形成的第一步 ， 他们发现 ， 这种装载Atg9蛋白的小型囊泡结构能充当自噬体形成的种子 。
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【自噬体|Science：揭示细胞再回收中心—自噬体生物合成的关键步骤】图片来源：Verena Baumann
子实体首先会在细胞中形成杯状膜结构 ， 随后就会吞噬指定的细胞物质并进行降解 ， 这些膜的形成能被蛋白质复合体机器所催化 ， 研究者Sascha Martens解释道 ， 如今我们发现了参与自噬体形成的多种因子 ， 但截止到目前为止我们并不清楚这些因子是如何聚集在一起启动这些膜的形成的 。 其中一个因素就是Atg9蛋白 ， 其重要性显而易见 ， 但研究者并不清楚其所扮演的关键角色 ， Atg9存在于胞外小囊泡中 ， 研究者指出 ， 其能形成一种平台 ， 以便自噬及其能够组装形成自噬体 ， Atg9囊泡在细胞中非常丰富 ， 这就意味着当自噬体被需要时其就能很快被招募过来 。
细胞会将货物包裹在囊泡中 ， 这样在不同于正常细胞的化学环境中其就能被正确运输和降解 ， 自噬体由双层的磷脂膜组成 ， 这种油腻的膜结构就能形成一种防水包 ， 从而就能将物质与细胞周围的水分隔离开来并标记进行降解 。 然而 ， Atg9囊泡或许并不能为生长中的自噬体提供大量的脂质 。
为了能够理解细胞中复合机器的功能 ， 研究者通常就需要将其分离并重建以便研究 ， 自噬体的生物合成涉及到多种蛋白质 ， 通过分裂并分析其中21种组分的特性 ， 研究者就能在试管中重建自噬机器的部分结构 ， 他们能以一种可控的方式重建自噬体生物合成的早期戒断 ， 随后研究人员就能进一步研究揭示自噬体生物合成的下一步 ， 后期研究人员还希望能通过更为深入的研究来阐明细胞再回收中心—自噬体形成的关键过程和信息 。
原始出处：
Justyna Sawa-Makarska ， Verena Baumann ， Nicolas Coudevylle, et al. Reconstitution of autophagosome nucleation defines Atg9 vesicles as seeds for membrane formation, Science (2020). DOI:10.1126/science.aaz7714
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