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細胞“自噬”的新秘鑰：看“棕櫚?；比绾谓怄i自噬體形成的奧秘

時間：2025/3/21閱讀：172

細胞“自噬"的新秘鑰：看“棕櫚酰化"如何解鎖自噬體形成的奧秘

研究背景

自噬是細胞內(nèi)一種通過雙層膜結(jié)構(gòu)的自噬體包裹并降解細胞質(zhì)成分（如錯誤折疊蛋白、損傷細胞器和入侵微生物）的降解途徑，對維持細胞穩(wěn)態(tài)、細胞發(fā)育、免疫反應(yīng)和細胞死亡至關(guān)重要，其失調(diào)與癌癥、糖尿病和神經(jīng)退行性疾病相關(guān)。自噬體的形成由ATG蛋白調(diào)控，其中ATG16L1是關(guān)鍵蛋白，它與ATG12-ATG5結(jié)合形成復(fù)合物，催化LC3脂化，促進自噬體形成，并參與細胞內(nèi)細菌隔離、線粒體自噬及炎癥調(diào)節(jié)。S-棕櫚酰化是一種可逆的翻譯后修飾，通過在半胱氨酸殘基上添加棕櫚?；鶊F，影響蛋白質(zhì)相互作用和膜結(jié)合，調(diào)節(jié)細胞信號傳導(dǎo)和蛋白功能。

本篇文獻“ZDHHC 7介導(dǎo)的ATG 16 L1的S-棕櫚?；龠MLC 3脂化和自噬體形成"，主要為了探索ATG16L1的S-棕櫚酰化位點及其對LC3脂化和自噬體形成的影響，以期闡明自噬調(diào)控機制。

研究內(nèi)容

1. ATG16L1發(fā)生S-棕櫚酰化

首先，通過?；锼亟粨Q（ABE）實驗檢測ATG16L1的S-棕櫚酰化狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)HEK293T細胞中的內(nèi)源性ATG16L1以及MCF7細胞中過表達的ATG16L1均顯示出明顯的生物素信號，表明ATG16L1是一個S-棕櫚?；鞍?/strong>。此外，使用棕櫚?；种苿?span>2-溴棕櫚酸（2-BP）處理細胞可顯著降低ATG16L1的修飾水平，進一步證實了其S-棕櫚?；癄顟B(tài)。實驗還發(fā)現(xiàn)，自噬誘導(dǎo)（EBSS和Torin 1）可顯著增加ATG16L1的S-棕櫚酰化水平，而自噬抑制（VPS34-IN1）則降低其S-棕櫚?；剑砻?span>ATG16L1的S-棕櫚?；憫?yīng)自噬信號。

2. ATG16L1的S-棕櫚?；稽c

為了確定ATG16L1的S-棕櫚?；稽c，研究者構(gòu)建了多個截短突變體和位點突變體。通過ABE實驗，發(fā)現(xiàn)ATG16L1的Cys153是主要的S-棕櫚酰化位點。突變該位點（C153S）后，ATG16L1的S-棕櫚?；斤@著降低，表明Cys153是關(guān)鍵的修飾位點。

3. ATG16L1的S-棕櫚?；瘜?span>LC3脂化的影響

作者利用ATG16L1基因敲除（KO）HeLa細胞系，發(fā)現(xiàn)ATG16L1的缺失導(dǎo)致LC3-II的缺失，而重新表達野生型ATG16L1可恢復(fù)LC3-II的生成。然而，表達S-棕櫚?；毕莸?span>ATG16L1-C153S突變體則無法恢復(fù)LC3-II的生成。在自噬誘導(dǎo)（EBSS或Baf-A1）條件下，野生型ATG16L1可顯著促進LC3-II的生成，而ATG16L1-C153S突變體則無法響應(yīng)自噬誘導(dǎo)，表明ATG16L1的S-棕櫚?；瘜?/span>LC3脂化過程至關(guān)重要。