内质网是由细胞内片状和管状膜结构构成的网络系统,兼具蛋白质合成与折叠功能,也是细胞内主要的Ca2+储存库。当内质网出现局部损伤时,细胞会启动“内质网自噬”,通过形成自噬小体包裹并降解受损部分,以维持细胞稳态。然而,学界对这一过程的启动机制、信号转导路径及自噬小体膜来源等问题尚不明晰。
日前,中国科学院生物物理研究所研究团队,揭示了机械感知通道介导Ca2+瞬变触发内质网片段降解的分子机制,为内质网功能障碍相关疾病的治疗提供了新的研究方向。
研究团队利用超分辨多模态活细胞成像等技术发现,在长期饥饿、胆固醇稳态失衡或高Ca2+损伤等应激条件下,内质网中Ca2+含量较高的片状亚结构域会发生扩张,并被自噬小体包裹与降解。电子显微镜和光电关联冷冻电子断层扫描结果显示,包裹这些高Ca2+片状内质网的自噬小体膜直接源于内质网重塑。该过程依赖内质网自噬受体FAM134B与脂化LC3的协同作用,而传统自噬所需的ATG14和ATG9蛋白并非必需。
研究进一步提出,机械感知通道蛋白PIEZO1和TRPV1富集于高Ca2+片状内质网上,可感知钙离子浓度变化并触发局部钙离子释放,形成短暂钙瞬变。该信号通过触发自噬起始FIP200复合物发生液—液相分离,最终启动内质网自噬。
内质网Ca2+稳态失衡及自噬功能异常与神经疾病、癌症等多种疾病的发生发展密切相关。该研究为探讨内质网Ca2+稳态失衡相关疾病的发病机制,及其潜在干预靶点提供了重要线索。
相关研究成果发表在《分子细胞》(Molecular Cell)上。研究工作得到国家自然科学基金委员会等的支持。
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含高Ca2+内质网的自噬小体形成模式图
? 张焕乔(1933—) 1933年12月23日生于重庆。1956年毕业于北京大学物理系。1997年当选为中国科学院院士。中国原子 种子在植物生命周期中发挥着重要作用,而种子寿命是决定能否长期储存的关键因素。莲子具有极强的生命力,能够在自然环境中的泥碳层存活千年,并在适宜条件下萌发。然而,以往研究聚焦于生理结构和生化组分对莲子寿命的 薛定谔提出生命以负熵为生。普里高津提出耗散结构理论,进一步阐释了能量在有序结构演化中的作用。生物组装体展现出这种能量耗散的特性。当前,科学家借助化学手段,构建了多种耗散组装体系,获得了瞬态结构和性质。而 学龄前时期是儿童身心发展的重要阶段,学前教育是国民教育体系的重要组成部分。习近平总书记强调:“要加强对基础教育的支持力度,办好学前教育。”为实现“幼有所育”,规范和促进学前教育发展,满足 中国教育报-中国教育新闻网北京11月1日讯(记者 欧媚)记者今天从全国人大常委会法制工作委员会发言人记者会上获悉,十四届全国人大常委会第十二次会议将于11月4日至8日在北京举行,将对学前教育法 ◎摘 要 作为国家战略科技力量的重要组成部分,高水平研究型大学要以有组织科研推进科技体制改革,强化基础研究、科技成果转化应用;以学科交叉融合体系蓄力科技体制改革,加强学科交叉融合与突破 。本文链接:研究揭示内质网自噬启动新机制http://www.sushuapos.com/show-12-2813-0.html
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