2018年8月30日,《Cell》杂志在线发表了中国科学院生物物理研究所张宏课题组的研究论文“mTOR regulates phase separation of PGL granules to modulate their autophagic degradation”,该文揭示了在线虫胚胎发育过程中,mTOR通过调节PGL颗粒的相变来控制它被自噬降解的新机制。
细胞自噬(autophagy)是真核生物中高度保守的降解途径,指的是细胞通过形成双层膜结构的自噬小体,包裹自噬底物,并将其运送到溶酶体进行降解。细胞自噬可以选择性降解蛋白质聚集体从而维持细胞稳态平衡。
中国科学院生物物理研究所张宏课题组先前研究发现在线虫胚胎发育中,来源于卵细胞的P颗粒的组分PGL-1和PGL-3在体细胞中选择性地被细胞自噬降解掉,SEPA-1作为受体蛋白介导这一过程(Zhang et al., Cell 2009)。进一步研究发现EPG-2作为支架蛋白在这一过程中发挥着重要的功能(Tian et al., Cell 2010),而且PGL-1和PGL-3的选择性降解还受到精氨酸甲基酶EPG-11(Li et al., Mol Cell 2013)和自身组分浓度(Zhang et al., Autophagy 2017)的调节。然而PGL颗粒的降解机制以及受体蛋白和支架蛋白在降解过程中怎样发挥功能尚不清楚。
图示:相变调节自噬降解的机制
张宏课题组经过长期研究发现PGL颗粒通过液液相分离(liquid-liquid phase separation,LLPS)组装,PGL颗粒的大小以及生物物理性质决定了它们的自噬降解效率。受体蛋白SEPA-1促进PGL-1/-3的相变;支架蛋白EPG-2 控制PGL-1/-3的大小,并且促使它们从液态到水凝胶状态的转化。在高温环境下,mTOR介导的PGL-1/-3磷酸化水平增强,加速了PGL-1/-3的相变,阻止它们被自噬降解。累积的PGL颗粒对于线虫胚胎在热应激条件下的正常发育是必需的。这项工作揭示了在线虫的胚胎发育过程中,mTOR作为一个感受热应激的感受器,通过调节PGL颗粒的相变来控制它们的自噬降解及保护线虫应对热应激的新机制。
该工作由中国科学院生物物理研究所张宏课题组完成。张宏研究员为本文的通讯作者,张宏课题组博士研究生张刚明为本文的第一作者,张宏课题组的副研究员王峥以及中国科学院遗传与发育生物学研究所研究员杜茁也参与了这项研究。该课题获得中科院先导B类项目、国家自然科学基金、国家重点研发计划项目和前沿科学重点研究计划的资助。
文章链接: https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(18)31022-5?code=cell-site
(供稿:张宏课题组)
附件下载:
删除或更新信息,请邮件至freekaoyan#163.com(#换成@)
张宏课题组揭示相变调节自噬降解的机制
本站小编 Free考研/2020-05-29
相关话题/生物 细胞
生物物理所合作揭示调节灵长类动物发育速度的表观遗传开关
2018年8月23日,Nature杂志在线发表了中国科学院生物物理研究所、中国科学院动物研究所及中国科学院干细胞与再生创新研究院等单位合作完成的题为“SIRT6 deficiency results in developmental retardation in cynomolgus monkeys ...中科院生物物理研究所 本站小编 Free考研 2020-05-29秦燕与杨福愉课题组合作揭示线粒体翻译因子调控肿瘤细胞能量代谢的新机制
2018年6月3日,国际学术期刊《Cancer Research》发表了中国科学院生物物理研究所秦燕课题组与杨福愉课题组的合作研究成果“Human Elongation Factor 4 Regulates Cancer Bioenergetics by Acting as a Mitochondr ...中科院生物物理研究所 本站小编 Free考研 2020-05-29王志珍和刘光慧课题组合作揭示二甲双胍延缓人类细胞衰老的新机制
2018年4月16日,《Aging cell》杂志在线发表了中国科学院生物物理研究所王志珍课题组与刘光慧课题组合作完成的研究论文“Metformin alleviates human cellular aging by upregulating theendoplasmic reticulum gl ...中科院生物物理研究所 本站小编 Free考研 2020-05-29王晓群课题组与北京大学和首都医科大学合作共同绘制人脑前额叶发育的单细胞图谱
2018年3月14日,中科院生物物理研究所王晓群课题组和北京大学未来基因诊断高精尖创新中心汤富酬课题组,携手北京大学第三医院乔杰课题组和首都医科大学附属安贞医院张军课题组,共同在Nature上在线发表题为“Single-cell RNA-Seq surveys a developmental lan ...中科院生物物理研究所 本站小编 Free考研 2020-05-29生物物理研究所举办2020年度公众科学日-万人云端体验生物物理之美
5月23日,由生物物理研究所和中国生物物理学会联合主办的“奔跑吧细胞”暨生物物理研究所第17届公众科学日活动在北京举行。受疫情影响,本次公众科学日首次采用线上直播形式,万名观众在“云端”参与了一场别开生面的生物物理派对。 公众日主题活动将综艺元素与科普传播相结合,邀请两位生物物理“圈外人”先后到动 ...中科院生物物理研究所 本站小编 Free考研 2020-05-29中国科学院生物物理所云讲座“RIC-seq for global in situ profiling of RNA–RNA spatial interactions”
2020年4月27日,由中国科学院生物物理研究所发起的第一期云讲座成功举办。云讲座邀请到了核酸生物学院重点实验室的薛愿超研究员,报告题目为“RIC-seq for global in situ profiling of RNA–RNA spatial interactions”,所内外约200人在线 ...中科院生物物理研究所 本站小编 Free考研 2020-05-29生物物理研究所青促会小组成功举办2019年度学术年会
2020年1月15日下午,生物物理研究所青年创新促进会(以下简称“青促会”)小组召开了2019年度学术会议。生物物理研究所所长许瑞明,党委书记、副所长汪洪岩,副所长朱冰等同志出席会议。生物物理研究所王志珍院士、中科院青促会第五届理事长施一研究员、动物研究所李伟研究员、遗传与发育生物学研究所张保才副研 ...中科院生物物理研究所 本站小编 Free考研 2020-05-29美国贝勒医学院王萌教授到访生物物理研究所并做“贝时璋讲座报告”
2019年12月3日,美国贝勒医学院教授,HHMI研究员王萌教授,应生物大分子国家重点实验室刘平生研究员的邀请,访问生物物理研究所并做题为“Messenger Metabolites, Lipid Metabolism & Longevity Regulation”的“贝时璋讲座报告”。 王萌教授 ...中科院生物物理研究所 本站小编 Free考研 2020-05-29“生物超大分子复合体的结构、功能与调控”B类先导专项结题总体验收会圆满结束
12月26日,中国科学院B类战略性先导科技专项“生物超大分子复合体的结构、功能与调控”结题总体验收会在北京组织召开。 总体验收专家组由中国科学院副秘书长汪克强任组长,成员包括陈宜瑜院士、程和平院士、陈薇院士以及来自高校、研究所的学术领域专家、科研管理专家、财务和档案管理专家等。科技部基础司叶玉江司 ...中科院生物物理研究所 本站小编 Free考研 2020-05-292019年生物大分子结构与功能分析技术高级研修班成功举办
由中国科学院生物物理研究所科学研究平台承办的“生物大分子结构与功能分析技术”高级研修班于2019年10月13日至17日在生物物理所成功举办。来自国内45个单位共计79名学员参加了此次研修班的学习。 此次研修班分为技术报告和技术培训两阶段。10月14日至15日分别由清华大学李海涛教授、中国农业大学刘 ...中科院生物物理研究所 本站小编 Free考研 2020-05-29