周榮家和程漢華教授團(tuán)隊(duì)揭示生殖系線粒體自噬的分子調(diào)控機(jī)制
2020年10月21日，國際學(xué)術(shù)期刊《Cell Death Differentiation》在線發(fā)表了武漢大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院周榮家和程漢華教授團(tuán)隊(duì)的最新研究成果。論文題目為“SPATA33 is an autophagy mediator for cargo selectivity in germline mitophagy”(SPATA33是生殖系線粒體自噬中貨物選擇性的自噬中介因子)。該項(xiàng)研究揭示了生殖系線粒體選擇性自噬的分子機(jī)制。該機(jī)制的認(rèn)識(shí)對(duì)于理解自噬在細(xì)胞穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)和功能維持中的作用具有重要的科學(xué)意義。
細(xì)胞自噬參與了發(fā)育、代謝、癌癥發(fā)生、神經(jīng)退行性疾病和病毒清除等廣泛的生理和病理過程。受損的細(xì)胞器和大分子通過自噬途徑進(jìn)行分解代謝和再循環(huán)，對(duì)于細(xì)胞結(jié)構(gòu)重塑和維持細(xì)胞穩(wěn)態(tài)發(fā)揮著重要作用。近年來，細(xì)胞器的選擇性自噬機(jī)制的探索已經(jīng)成為細(xì)胞生物學(xué)研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域。然而，自噬機(jī)器如何識(shí)別并選擇性清除受損的細(xì)胞器仍然了解甚少。
SPATA33是本實(shí)驗(yàn)室前期發(fā)現(xiàn)并命名的新基因，該基因只存在于人類和小鼠等哺乳動(dòng)物中，在生殖系細(xì)胞中特異表達(dá)。該研究通過對(duì)SPATA33基因的系統(tǒng)探索，發(fā)現(xiàn)SPATA33是生殖系細(xì)胞中線粒體與自噬前體的中介因子，在自噬誘導(dǎo)條件下，介導(dǎo)受損的線粒體進(jìn)入自噬前體，并通過自噬途徑進(jìn)入分解代謝，進(jìn)行降解。研究顯示，SPATA33一方面與線粒體外膜蛋白VDAC2結(jié)合，識(shí)別線粒體，另一方面與自噬機(jī)器關(guān)鍵蛋白ATG16L1互作，并且促進(jìn)線粒體的自噬。因此，鑒定了SPATA33作為線粒體自噬的中介因子，行使自噬貨物的選擇性作用。
博士生張英和徐煦為共同第一作者，周榮家教授和程漢華教授為該論文通訊作者。該項(xiàng)工作得到了國家科技部重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃和國家自然科學(xué)基金的資助。
該項(xiàng)工作是該團(tuán)隊(duì)2020年在細(xì)胞自噬的分子機(jī)制和功能研究方面的系列成果之一，Cell Death Differentiation (2020年2月)、Autophagy (2020年4月)以及Molecular Biology Evolution (2020年7月) 先后報(bào)道了該實(shí)驗(yàn)室在自噬方面的研究進(jìn)展。
圖示：中介因子SPATA33介導(dǎo)線粒體自噬的分子機(jī)制
論文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41418-020-00638-2
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