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杨崇林、郝小江团队Nature子刊解析重要机制

2016.9.14
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chloe

随遇而安

  溶酶体是细胞的资源回收中心,负责清除受伤或垂死的细胞组分。溶酶体会控制自身的生物合成,对环境线索进行应答。不过,人们对这一过程的具体机制还知之甚少。中科院团队九月十二日在Nature Cell Biology杂志上发表文章,揭示了蛋白激酶C调控溶酶体生物合成的分子机制。这篇文章的通讯作者是中科院遗传与发育生物学研究所的杨崇林(Chonglin Yang)研究员和中科院昆明植物研究所的郝小江(Xiaojiang Hao)研究员。

  研究人员鉴定的溶酶体调控机制依赖蛋白激酶C(PKC),但不依赖于mTORC1。研究显示,PKC通过两个平行的 信号传导级联,将TFEB转录因子激活与ZKSCAN3转录抑制子失活关联起来。研究人员发现,PKC活化会使GSK3β失活,减少TFEB磷酸化,促使 TFEB发生核转运并激活。与此同时,PKC激活JNK和p38 MAPK,由此磷酸化ZKSCAN3,使其运出细胞核并失活。

  PKC可以通过这样的方式帮助溶酶体适应多种细胞外线索。研究表明,PKC激活子有助于清除细胞内聚集的蛋白和脂滴,减少APP/PS1小鼠大脑的β淀粉样蛋白斑块。由此可见,PKC激活子有望成为治疗溶酶体相关疾病的新选择。

  人们普遍认为,自由基会损害DNA、RNA和蛋白质,引起衰老和疾病。当溶酶体感到自由基过多的时候,就会激活膜上 的钙离子通道。这将触发许多基因的表达,生成更多更强的溶酶体,加速细胞的清除工作。那么,溶酶体是怎么感觉到自由基过多的呢?密歇根大学的研究人员证 实,蛋白质MCOLN1是溶酶体的自由基感应器。

  为了保持健康,机体细胞必须正确经营自己的废料回收中心——溶酶体。人们发现,溶酶体出现问题与多种疾病有关。华盛 顿大学医学院的科学家们发现,磷酸转移酶的错误定位会导致一种溶酶体贮积病(粘脂贮积症III型)。这种罕见的疾病会引起骨骼和心脏异常,缩短患者的生 命。

  杜克大学的研究团队发现,膀胱细胞的溶酶体在发生故障之后能够启用后备计划,把入侵的致病菌吐出去。膀胱细胞和溶酶 体的这种天然特性可以帮助人们更好的治疗尿路感染UTI。UTI是最常见的感染性疾病之一,极易复发和重新感染。目前的UTI治疗主要以抗生素为主,但随 着耐药菌株的日益增多,抗生素的治疗效果并不令人满意。

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