Molecular cell:中國科學家發現蛋白修飾與自噬起始新關係

2020-12-06 生物谷

                                                                   

2015年2月12日訊  /生物谷BIOON/  --近日,來自浙江大學的劉偉教授研究小組在著名國際期刊molecular cell發表了一項最新研究成果,他們發現細胞自噬關鍵起始因子LC3能夠在細胞核內被去乙醯化酶Sirt1去乙醯化,進而與核蛋白DOR結合轉運至胞質內發揮自噬起始功能。這項成果為研究大分子核質穿梭如何調控細胞內生理過程提供了重要啟示。

 

劉偉教授指出,大分子在細胞不同位置之間穿梭能夠幫助調控不同細胞活性發揮的時間和強度。他們發現參與自噬起始過程的關鍵起始因子LC3能夠在細胞核與細胞質之間循環,當細胞處於飢餓狀態,細胞核內的LC3能夠被去乙醯化酶Sirt1進行去乙醯化,發生選擇性激活。LC3的K49和K51能夠被sirt1識別並進行去乙醯化,發生了去乙醯化的LC3進一步與核蛋白DOR相互作用,通過DOR重新回到細胞質內,進而與Atg7以及其他自噬因子結合,發生 磷脂醯乙醇胺修飾連接到發生自噬起始的膜上。LC3的乙醯化水平與各種自噬因子使得LC3從核內轉移到細胞質,改變了LC3的分布情況,保證了LC3以一種激活形式從核內到胞質發生重新分布,從而在細胞自噬起始過程中發揮正常功能,保證細胞應對營養匱乏狀態。

 

綜上所述,該文章發現在細胞核內,LC3能夠與Sirt1發生相互作用,在K49和K51位置發生去乙醯化,改變LC3在細胞內的分布。這項成果為進一步研究蛋白質修飾與蛋白在細胞內分布的關係提供了重要啟示。(生物谷Bioon.com)

 

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Deacetylation of Nuclear LC3 Drives Autophagy Initiation under Starvation

 

Rui Huang, Yinfeng Xu, Wei Wan, Xin Shou,Jiali Qian,Zhiyuan You, Bo Liu, Chunmei Chang,Tianhua Zhou, Jennifer Lippincott-Schwartz, Wei Liu

 

Shuttling of macromolecules between different cellular compartments helps regulate the timing and extent of different cellular activities. Here, we report that LC3, a key initiator of autophagy that cycles between the nucleus and cytoplasm, becomes selectively activated in the nucleus during starvation through deacetylation by the nuclear deacetylase Sirt1. Deacetylation of LC3 at K49 and K51 by Sirt1 allows LC3 to interact with the nuclear protein DOR and return to the cytoplasm with DOR, where it is able to bind Atg7 and other autophagy factors and undergo phosphatidylethanolamine conjugation to preautophagic membranes. The association of deacetylated LC3 with autophagic factors shifts LC3's distribution from the nucleus toward the cytoplasm. Thus, an acetylation-deacetylation cycle ensures that LC3 effectively redistributes in an activated form from nucleus to cytoplasm, where it plays a central role in autophagy to enable the cell to cope with the lack of external nutrients.

 

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