最近的一项研究解释了缺乏营养的细胞如何将蛋白质运输站重定向到细胞回收中心，在那里它们被分解。这揭示了细胞应对挑战性条件的一种独特方法。
新的研究解释了缺乏营养的细胞如何将蛋白质运输站重定向到细胞回收中心，在那里它们被分解。这揭示了细胞应对挑战性条件的一种独特方法。
新的蛋白质是在内质网（ER）上制造的——一个在细胞内部扭曲的膜。内质网上称为ER出口位点的葡萄状管状突起充当将新合成的蛋白质运输到下一个目的地的枢纽。除了在蛋白质运输中的作用外，科学家们发现这些位点还帮助将细胞材料和错误折叠的蛋白质运输到溶酶体，溶酶体负责分解和回收细胞废物。此外，ER出口位点还为病毒复制提供了一个平台，包括COVID-19。研究人员最初对这个单一结构如何涉及如此多样的功能感到困惑。然而，HHMI贾内利研究校园的研究者们进行的一项最新研究，旨在揭示这一谜团。廖雅承是贾内利的前博士后研究员。对现在是哥伦比亚大学助理教授的Lippincott-Schwartz实验室前成员的研究，使用先进的成像技术研究营养压力对ER出口位点的影响。研究表明，当细胞处于压力下时，一系列分子协同工作，将ER出口位点引导到溶酶体，在那里它们被分解。这个过程代表了细胞释放合成蛋白质所需氨基酸的新途径。研究人员展示了在细胞经历营养缺乏时，ER出口位点是如何被特定溶酶体转移并消耗的。此外，团队对这一过程中的分子机制提供了详细的解释。该过程始于饥饿细胞触发溶酶体释放钙，这随后导致一种叫做ALG2的酶被招募到ER出口位点，在那里它与称为COPII的结构结合。ALG2与COPII之间的连接启动了一个称为泛素化的过程，该过程负责蛋白质降解。溶酶体识别由此过程产生的泛素，将ER出口位点引导至溶酶体以进行细胞材料的销毁。
该过程涉及ALG2，它与ER出口位点相连，并在达到溶酶体后与另一种蛋白质ALIX结合。ALIX随后与溶酶体表面的一种蛋白质复合体ESCRT相互作用，ESCRT参与吞噬。这种相互作用使ER出口位点和溶酶体更靠近，最终导致溶酶体包围并吞噬ER出口位点。
除了观察活细胞中的这一过程外，团队还在人工系统中重建了该过程，以确认所有不同组件如何协同工作。
这项新研究揭示了细胞用于应对压力的独特途径，提供了有价值的见解。该研究旨在改善我们对细胞和生物体老化过程的理解，并阐明与ER出口位点相关的其他过程。这包括病毒如何通过溶酶体运输到细胞外，这为开发新疗法提供了潜在途径。研究结果已发表在《发育细胞》期刊上。
