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
等
。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
和
CALCOCO1
等
。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
和
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
和
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
和
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