自噬蛋白质的翻转侧爬上回收图表

这是一个很好的节拍，你的细胞可以回收它。在这种情况下，“它”不是新发布的热门歌曲，而是自噬相关蛋白8(ATG8)的未被充分认识的B侧，其是形成自噬体膜所需的遍在蛋白样蛋白。到目前为止，A方几乎已经受到了所有人的关注。但是，通过将ATG8蛋白翻转180°，位于圣路易斯华盛顿大学的科学家们已经发现了一组全新的受体，可以将细胞壁花 - 折叠不良的蛋白质和功能失调的细胞器 - 吸引到自噬舞蹈中。

华盛顿大学的研究小组，由Richard S.马歇尔，研究员，理查德Vierstra，生物学教授的带领下，发表了他们的发现发表在杂志细胞，一篇题为“在ATG8-UIM结合蛋白定义自噬适配器的一个新类，受体。“这篇文章可以揭示为什么自噬有时会失败，允许有缺陷的细胞物质积聚并导致诸如亨廷顿氏病，阿尔茨海默病，帕金森病和Lou Gehrig病/ ALS等疾病，这些垃圾会阻止神经元传递信号。

在自噬中，细胞吞噬囊泡中不需要的物质，然后沉积在称为液泡或溶酶体的垃圾箱中。在那里，垃圾被降解，其构建块被重复使用。

这种回收过程的关键是能够识别垃圾并将其连接到ATG8的受体，ATG8排列着吞没的囊泡。以前，所有这些受体都被认为是相关的，并通过相同的机制与ATG8结合。

马歇尔说：“ATG8上有一个人人都知道的结合位点，以及它与自噬受体的相互作用。”“但我们发现，如果你将分子完全旋转180°，那么另一侧会有一个新的位置识别出一长串额外的货物受体。植物，酵母和人类中的大量蛋白质正在使用这种新的结合位点及其同源受体来与ATG8相互作用。

“在这里，我们描述了一类新的ATG8相互作用物，它们利用泛素相互作用基序(UIM)样序列与另一个ATG8相互作用位点进行高亲和力结合，”这项新研究的作者写道。“含有候选UIM蛋白质和无偏倚筛选的分析鉴定了植物，酵母和人类中大量基于UIM的ATG8相互作用物。”

泛素相互作用基序，或UIM，以前没有与自噬相关联。

“这是一种完全不同的互动机制，”马歇尔强调。“它的发现代表了可能控制自噬的潜在ATG8相互作用蛋白质数量的爆炸，所有这些都在使用这个新的位点。”了解这些新的货物受体如何工作可以揭示与人类相关的新的预防或治疗目标疾病。

Marshall和Vierstra还描述了这个新系列中的特定受体，它有助于清除一种叫做CDC48或p97的关键蛋白质。

“对含有遍在蛋白调节X(UBX)结构域的子集的分析揭示了UIM定向自噬在清除非功能性CDC48 / p97复合物中的作用，包括一些人类疾病受损，”该文章详述。

当有缺陷的蛋白质积聚时，就会发生蛋白质毒性应激，并且细胞无法摆脱它们。CDC48是这个过程的一部分，但即使它可能会变坏。有缺陷的蛋白质和CDC48倾向于开始形成像阿尔茨海默氏症和帕金森病中所识别的那些缠结的聚集体。

“CDC48是一种解开酶，这意味着它可以抓取蛋白质，展开蛋白质，并将它们转移到会降解它们的蛋白酶上，”Vierstra解释道。“保持蛋白质补充的快乐和功能需要CDC48。如果它不起作用，你会遇到各种各样的问题，包括神经元堵塞。“

Vierstra指出CDC48作为六聚体存在 - 一种具有六个重复单元的分子复合物 - 甚至复合物中的一个坏拷贝将整个事物发送到自噬转换。

“正如他们所说，一个坏苹果似乎破坏了整个桶，”Vierstra指出。“但是在一些神经系统疾病中，你只需要一个有缺陷的CDC48就会出错，从而产生不良后果 - 如果你无法清理它的混乱局面。”