Аутофагия – один из механизмов разрушения клеточного белка. Существует селективный тип аутофагии, называемый селективной аутофагией (3), который воздействует на определенные белки и органеллы и разрушает их.
Предполагалось, что избирательная аутофагия предотвращает возникновение заболеваний, но состояние белков, в которых они могли бы эффективно расщепляться, было неясным.
Эта исследовательская группа использовала селективную аутофагию белка Ape1 в дрожжах в качестве модельной системы и преуспела в воссоздании процесса выделения Ape1 с липидной мембраной в пробирке. Выявлено, что белок Ape1 эффективно изолируется липидной мембраной за счет функционирования Atg8 и рецепторных белков, когда Ape1 образует капли, но не изолируется липидной мембраной, когда Ape1 образует агрегаты.
Открытие того факта, что селективная аутофагия эффективна при разложении белковых капель, но плохо справляется с деградацией белковых агрегатов, указывает на то, что одной активации аутофагии недостаточно для предотвращения и разработки терапевтических лекарств от нейродегенеративных заболеваний и других заболеваний, которые, как считается, вызваны накоплением аномальных белков и что важно разработать лекарства, которые превращают скопления в капли. Мы надеемся, что это приведет к открытию лекарств, которые нацелены на «разделение фаз жидкость-жидкость», которое является механизмом образования капель.
Также впервые было доказано, что этап выделения целевого белка в селективной аутофагии может проводиться только с Atg8 и рецепторными белками. Аутофагия также выборочно разрушает митохондрии и другие органеллы, а также патогенные бактерии. Atg8 и рецепторные белки могут нести ответственность за селективную изоляцию по аналогичному механизму и в этих случаях.
Применение разработанной здесь системы восстановления пробирки будет способствовать исследованиям механизмов селективной аутофагии для широкого круга целей.
(1) Жидкая капля
Конденсат макромолекул с текучестью, создаваемый, когда белок и / или нуклеиновые кислоты подвергаются разделению фаз жидкость-жидкость. Капли также известны как «безмембранные органеллы» и выполняют различные функции внутри клетки.
Капля самопроизвольно принимает сферическую форму. Он также обладает высокой внутренней текучестью и активно обменивается молекулами с окружающей средой.
(2) Разделение жидкой и жидкой фаз
Это явление однородной жидкой фазы, разделяющейся на несколько жидких фаз. В повседневной жизни это наблюдается как разделение воды и масла, которое происходит внутри клеток с белками и нуклеиновыми кислотами.
(3) Избирательная аутофагия?
Аутофагический путь, который разрушает определенные мишени, когда это требуется клетке, в отличие от обычной аутофагии, которая запускается голоданием и разрушает внутриклеточные компоненты без разбора.
В селективной аутофагии есть рецепторные белки, которые распознают широкий спектр мишеней для деградации. Считается, что все они избирательно загружают свои мишени в аутофагосомы, соединяясь как с мишенями деградации, так и с белками Atg8 на аутофагосомах.