CUP-5影响自噬溶酶体蛋白降解功能

来自北京生命科学研究所，北京医学科学院的研究人员发表了题为“CUP-5, the C. elegans ortholog of the mammalian lysosomal channel protein MLN1/TRPML1, is required for proteolytic degradation in autolysosomes”的文章，发现线虫中的CUP-5对细胞自噬过程中自噬溶酶体的蛋白降解功能有重要影响，这将有助于进一步了解细胞自噬过程。相关研究成果公布在《自噬》（Autophagy）杂志上。这项研究由NIBS张宏实验室完成，第一作者是NIBS孙涛及博士研究生王星玮，论文的其他作者包括博士后路群及任海燕。这项研究由科技部和北京市政府资助，在北京生命科学研究所完成。细胞自噬过程是存在于真核生物中一种高度保守的代谢过程，其作用主要是通过形成一种双层膜结构的自噬小体而实现的。这种自噬小体可以包裹一部分细胞质及受损伤的细胞器或蛋白聚合体等，最终与溶酶体发生融合而达到降解目的。CUP-5是哺乳动物溶酶体通道蛋白MLN1/TRPML1在线虫中的同源蛋白，参与调节溶酶体产生过程。之前研究发现在线虫cup-5突变体中，细胞内吞物质无法得到有效降解从而积累在异常增大的带有晚期内吞小体及溶酶体性质的囊泡结构里。这项研究以线虫为模型进行遗传筛选自噬功能缺陷的突变体，鉴定得到cup-5突变基因。在cup-5突变体中，细胞自噬功能发生显著缺陷，自噬底物积累在具有晚期内吞小体及溶酶体性质的囊泡中，说明自噬溶酶体的蛋白降解功能受到损伤。该突变体中异常增大的囊泡表型以及胚胎致死率都可以在自噬活性减弱时得到抑制，同时通过检测发现在自噬功能降低的情况下线虫假体腔细胞中的溶酶体体积减小且数目增多，说明基础水平的细胞自噬过程参与调节溶酶体的体积及数目。张宏研究组近年来在自体吞噬研究领域获得了许多重要的成果，去年6月还在Cell上发文，报道了4个多细胞动物特异的自噬基因，发现自体吞噬作用优先降解蛋白聚合物，尤其是在动物体发育的过程中，选择性自体吞噬倾向于选择具有显著生理学意义的蛋白聚合物，这让我们对高等生物中自噬机制有了进一步了解。（来源：生物通万纹）