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细胞器自噬有这么多,为什么就盯着线粒体自噬卷呢?

小张聊科研  · 公众号  · 科研  · 2025-03-09 21:00

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细胞器的自噬有很多种类型,在 2021 年的 Theranostics 期刊上发的综述上就已经列举了 10 来种,比如线粒体自噬、内质网自噬、溶酶体自噬、蛋白酶体自噬等等:

Ref Selective autophagy of intracellular organelles: recent research advances.

今天结合这篇综述并盘点几个大家比较关注的细胞器自噬

1. 线粒体自噬( Mitophagy

线粒体自噬是细胞清除受损或多余线粒体的过程,对维持线粒体稳态至关重要。其受体包括 FUNDC1 NIX BNIP3 PHB2 FKBP8 OPTN NDP52 P62 NBR1 AMBRA1 。粒体自噬失调与神经退行性疾病、心血管疾病和癌症等密切相关。

MANF 通过 PRKN 介导的线粒体自噬调节促进乳腺癌细胞在葡萄糖饥饿条件下的存活。 研究发现 MANF 通过结合 PRKN 恢复其 E3 泛素连接酶活性,促进线粒体自噬,增加脂肪酸氧化,帮助乳腺癌细胞在葡萄糖饥饿条件下存活。高 MANF 表达与乳腺癌患者预后不良相关,提示 MANF 是潜在的治疗靶点。

2. 内质网自噬( ER-phagy/Reticulophagy

内质网自噬是细胞清除受损或多余内质网的过程,其受体包括 FAM134B SEC62 RTN3 CCPG1 ATL3 TEX264 TRIM13 CALCOCO1 。这些受体通过其 LIR LC3 相互作用区域)或 GIM GABARAP 相互作用基序)与自噬体膜结合,将内质网片段送入溶酶体降解。内质网自噬在缓解内质网应激和维持细胞稳态中发挥重要作用。

去泛素化酶 USP20 通过稳定内质网自噬受体 RETREG1/FAM134B 促进内质网自噬。 研究发现 USP20 通过去除 RETREG1/FAM134B 上的 K48 K63 泛素链,稳定该受体并促进内质网自噬。 USP20 通过与 VAMP 相关蛋白( VAPs )相互作用被招募到内质网,进而促进 WIPI2 等早期自噬蛋白的聚集,从而在营养匮乏时高效驱动内质网自噬。

3. 高尔基自噬( Golgi-phagy

高尔基自噬是指细胞通过自噬途径清除受损或多余的高尔基体成分。高尔基体在应激条件下可能会通过与自噬体膜的相互作用被包裹并送入溶酶体降解,从而防止其对细胞造成进一步的伤害。新近研究发现 Golgi-phagy 的受体有 FNBP1 YIPF3-YIPF4 异二聚体等。

膜张力感知蛋白 FNBP1 是神经元营养应激反应性高尔基自噬受体。 研究发现营养应激时, FNBP1 通过其 284FEDYTQ289 基序定位于碎片化的高尔基膜,并通过 131WKQL134 LC3 结合区与 LC3B 相互作用,将碎片化的高尔基膜包裹入自噬体,维持神经元稳态。

4. 溶酶体自噬( Lysophagy

溶酶体自噬是指细胞通过自噬途径清除受损或功能异常的溶酶体。其受体包括 P62 UBE2QL1 SCFFBXO27 LRSAM1 TRIM16 。这些受体通过识别溶酶体膜上的泛素化蛋白,将其与自噬体膜连接,从而将溶酶体送入自噬体进行降解。溶酶体自噬的失调与溶酶体贮积症和神经退行性疾病密切相关。

TBK1-SCFFBXO3-TMEM192-TAX1BP1 轴激活溶酶体自噬以应对溶酶体损伤。 研究发现溶酶体损伤时, TBK1 激活 SCFFBXO3 ,进而泛素化 TMEM192 TAX1BP1 识别泛素化的 TMEM192 并启动溶酶体自噬。具体机制为 TBK1 磷酸化 FBXO3 ,促进溶酶体自噬并维持溶酶体完整性。

5. 脂滴自噬( Lipophagy

脂滴自噬是细胞通过自噬途径降解脂滴的过程,其受体包括 ATGL PNPLA8 等。这些受体通过与 LC3 结合,将脂滴靶向自噬体。脂滴自噬在调节细胞内脂质代谢和能量平衡中发挥重要作用,其失调与脂肪肝、肥胖和代谢综合征等疾病密切相关。

冠状病毒通过劫持 STX18-ATG14 轴调节的 脂滴自噬 作用逃避抗病毒效应。 研究发现冠状病毒 M 蛋白劫持 STX18 ,诱导 脂滴自噬 作用,降解抗病毒蛋白 RSAD2 ,从而促进病毒复制。具体机制为







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