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【推荐】云南大学揭示SLC

2023-01-16 来源:镇江农业机械网

近日,云南大学生命科学中心生命科学学院杨崇林团队在The Journal of Cell Biology (JCB)上发表题为“Theamino acid transporter SLC-36.1 cooperates with PtdIns3P 5-kinase to controlphagocytic lysosome reformation”的文章,证明了SLC-36.1-PPK-3复合物在吞噬溶酶体/自噬溶酶体的溶酶体再形成过程中起到了至关重要的调控作用。

研究人员利用绿色荧光蛋白标记溶酶体膜蛋白LAAT-1,用红色荧光蛋白标记溶酶体基质蛋白NUC-1,在荧光显微镜追踪溶酶体在生理条件下的变化过程。在野生型线虫的胚胎中,随着吞噬溶酶体不断伸出丝状结构,并显示有新的溶酶体产生,而吞噬溶酶体的体积不断缩小并最终消失。但是,在slc-36.1突变体的胚胎中,吞噬溶酶体出丝的次数明显减少,并且吞噬溶酶体的体积在很长时间内都保持不变。这说明SLC-36.1对于溶酶体从吞噬溶酶体上再形成的过程是必需的。

凋亡细胞的吞噬去除涉及含有细胞的吞噬体的形成,成熟和消化。在吞噬溶酶体消化细胞后检索溶酶体组分的机制仍然知之甚少。该研究揭示了氨基酸转运蛋白SLC-36.1对于秀丽隐杆线虫胚胎中细胞清除过程中溶酶体重组是必不可少的。 slc-36.1的丧失导致由含有细胞的吞噬体产生的吞噬溶酶体液泡的形成。

SLC-36.1-PPK-3复合物调控溶酶体再形成的模式图

在没有slc-36.1的情况下,吞噬体成熟不受影响,但溶酶体组分的回收受到抑制。此外,PPK-3的丧失同样导致吞噬溶酶体重组缺陷的吞噬溶酶体液泡的积累。 SLC-36.1和PPK-3在相同的遗传途径中起作用,并且它们直接相互作用。此外,slc-36.1和ppk-3的缺失导致成年动物中自噬溶酶体重组的强烈缺陷。因此,该研究发现表明PPK-3-SLC-36.1在吞噬细胞和自噬溶酶体形成中起重要作用。

研究背景

溶酶体是细胞降解,信号传感和信号转导的主要位点。溶酶体的功能障碍导致许多人类疾病,包括溶酶体储存疾病和神经退行性疾病。溶酶体需要在溶酶体降解后再生,以维持溶酶体库的稳态。为了满足细胞降解的需要,还可以通过激活TFEB和TFE3(溶酶体和自噬基因的两种转录因子)来增加溶酶体的数量。TFEB和TFE3以mTOR依赖性或非依赖性方式通过细胞质 - 细胞核转位促进溶酶体和自噬基因的转录。来自自噬溶酶体的溶酶体重组,也称为自噬溶酶体重组(ALR),涉及磷脂酰肌醇4,5-二磷酸- 和格蛋白介导的膜在自体溶酶体上出芽,KIF5B驱动的膜管沿着微管延伸,发动蛋白2依赖性原溶酶体断裂,最后原溶酶体成熟……此外,磷脂酰肌醇3-磷酸(PtdIns3P)5-激酶PIKfyve和溶酶体钙通道TRPML1是内吞溶酶体重组所必需的。PIKfyve,TRPML1和mTOR可以调节吞噬体,表明这些因子对吞噬溶酶体的溶酶体再生很重要。然而,吞噬溶酶体重组(PLR)的潜在机制仍然是难以捉摸的。

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