单细胞有没有细胞自噬
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发布时间：2022-12-24 15:57
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时间：2023-10-09 12:27
早年间，细胞自噬领域主要关注参与自噬过程的核心蛋白。随着越来越多的ATG基因被鉴定，这些自噬蛋白如何响应自噬信号成为细胞自噬领域新兴的研究热点。其中，蛋白乙酰化（acetylation）在细胞自噬*中发挥重要作用。2012年，清华大学的俞立实验室和厦门大学的林圣彩实验室在《Science》上背靠背发表了了两篇关于蛋白乙酰化*细胞自噬的论文，掀起了蛋白乙酰化*细胞自噬研究的热潮。截至目前，近10年间，一系列自噬相关蛋白被不同的实验室发现均可受到蛋白乙酰化的*，确立了蛋白乙酰化在细胞自噬*中的核心地位。
日前，一篇发表于《Autophagy》的综述文章，系统总结了蛋白乙酰化在细胞自噬中的*作用和分子机制，该综述依据细胞自噬过程的不同阶段依次介绍相关的蛋白，条理清晰，非常有助于大家快速了解蛋白乙酰化与细胞自噬的关系。
1、细胞自噬的起始阶段
参与细胞自噬起始的主要是ULK1复合物和PIK3C3/VPS34复合物。在生长因子剥夺的条件下，ULK1复合物中的ULK1被乙酰转移酶TIP60/KAT5乙酰化后，激活其激酶活性，启动细胞自噬。与此相反，在营养不足的条件下，由于乙酰转移酶EP300/p300的失活，VPS34复合物的其他组分VPS34和BECN1/Beclin 1的乙酰化水平显著下降，导致VPS34复合物的激活，启动细胞自噬。显然，TIP60和p300介导的蛋白乙酰化在细胞自噬的起始阶段发挥相反的作用。
2、LC3脂质化阶段
LC3的脂质化是细胞自噬过程中的关键事件，只有完成脂质化的LC3蛋白才能结合于自噬小体膜上，参与后续的细胞自噬过程。目前的研究发现，多个参与LC3脂质化修饰的ATG蛋白均受到蛋白乙酰化的*。其中，TIP60/Esa1介导的ATG3的乙酰化通过加强ATG3与LC3/Atg8的相互作用促进后者的脂质化。而EP300/p300介导的LC3，ATG5，ATG7和ATG12的乙酰化则会抑制LC3的脂质化。
3、自噬底物的组装阶段
自噬受体SQSTM1/p62除了能够将待降解的自噬底物送到自噬小体内，还参与自噬底物的组装过程。其中，p62通过其UBA结构域结合泛素化的底物是其促进自噬底物组装所必需的步骤。研究发现，在营养剥夺的条件下，KAT5/TIP60通过乙酰化p62位于UBA结构域的两个赖氨酸，促进p62与泛素化底物的结合，进而促进自噬底物的组装。
4、自噬小体—溶酶体融合阶段
在营养剥夺条件下，乙酰转移酶CREBBP/CBP失活，其介导的SNARE分子STX17的乙酰化水平下降，促进其与SNARE分子SNAP29和VAMP8组装成SNARE复合物，介导自噬小体-溶酶体的融合。与此相反，KAT5/TIP60介导的Pacer/RUBCNL的乙酰化则会促进自噬小体-溶酶体的融合。
5、细胞自噬的转录*
转录因子TFEB通过促进细胞自噬和溶酶体相关基因的转录，是促进细胞自噬-溶酶体途径主要的转录因子。研究发现，乙酰转移酶KAT5A/GCN5和ACAT1均可通过乙酰化TFEB*其转录活性，进而从转录水平*细胞自噬和溶酶体发生。有趣的是，KAT5A介导的乙酰化抑制TFEB的活性，而ACAT1介导的乙酰化则会激活TFEB的活性。作者提到，二者介导的乙酰化可能通过靶向不同的修饰位点发挥相反的作用。除了转录因子，组蛋白的乙酰化也参与*自噬相关基因的转录。KAT5/TIP60与KAT8/MOF介导的组蛋白H4的乙酰化分别激活和抑制自噬相关基因的转录。
从以上总结不难看出，蛋白乙酰化在细胞自噬中的*作用主要由乙酰转移酶决定。如KAT5/TIP60和p300/CBP，前者介导的自噬相关蛋白的乙酰化主要促进细胞自噬，而后者介导的自噬相关蛋白的乙酰化则主要抑制细胞自噬。当然，有些自噬相关蛋白的乙酰化影响细胞自噬的潜在机制还有待阐明。另外，除了目前已知的底物，细胞自噬途径中的其他蛋白是否受到蛋白乙酰化的*也是领域内值得关注的问题
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时间：2023-10-09 12:27
