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《Nature | HEAT重复蛋白HPO-27是溶酶体分裂因子》

  • 来源专题：战略生物资源
  • 编译者： 李康音
  • 发布时间：2024-03-31

  • 2024年3月27日，中国科学院生物物理研究所王晓晨组和冯巍组合作在Nature在线发表题为The HEAT repeat protein HPO-27 is a lysosome fission factor的研究论文。

    溶酶体是细胞内的物质降解、循环和信号中心，对细胞稳态调控、发育和衰老至关重要。溶酶体功能紊乱与多种疾病的发生发展密切相关。为了满足不同的生理需求，溶酶体通过不断的融合和分裂重塑其形态与功能。相比于融合过程，目前对于溶酶体分裂过程的了解非常有限，相关调控因子及作用机制仍不清楚，执行溶酶体膜分裂的分子尚未被揭示。

    该研究发现HPO-27及其同源蛋白MROH1是溶酶体膜分裂因子，其通过自组装介导溶酶体管状膜的缢缩和分裂。值得关注的是，与经典的膜分裂因子Dynamin及其超家族成员不同，HPO-27和MROH1不具有ATPase或GTPase活性。在体外膜分裂实验中，它们以不直接消耗能量分子（ATP/GTP）的方式介导膜管分裂，表明HPO-27和MROH1是一类新的膜分裂因子。HPO-27和MROH1的发现为溶酶体膜及其他膜分裂的研究提供了新契机，为进一步揭示溶酶体稳态调控及生理功能奠定了重要基础。

  • 原文来源：https://www.nature.com/articles/s41586-024-07249-8
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  • 《Nature | 应力颗粒堵塞并稳定受损的内溶酶体膜》
    • 来源专题：战略生物资源
    • 编译者：李康音
    • 发布时间：2023-11-19
    • 本文内容转载自“ BioArt”微信公众号。原文链接: https://mp.weixin.qq.com/s/VZbnIV4ZStKS0VGIrVpSFQ 2023年11月15日，英国Francis Crick研究所的Claudio Bussi和Maximiliano G. Gutierrez合作在Nature上发表了题为Stress granules plug and stabilize damaged endolysosomal membranes的研究论文。该研究发现溶酶体膜损伤后应激颗粒在损伤位点迅速形成，并通过类似“塞子”的作用阻止溶酶体内容物从膜破损处流出，以稳定破损的溶酶体膜和有效修复，这一功能对于宿主抵御病原体诱导的内膜损伤非常重要。 内吞溶酶体的损伤导致膜穿孔的形成，如果不能被及时修复就会引起溶酶体囊泡的破裂、内容物（主要为蛋白酶类）的外溢以及细胞死亡，因此真核生物进化出了ESCRT依赖和不依赖的两种途径来修复溶酶体膜的损伤。然而在这两种修复途径起作用之前，溶酶体膜是如何维持其稳定性的仍然未知。为了解释这个问题，作者将应激颗粒和溶酶体膜损伤联系起来，他们首先研究了LLOMe介导的内吞溶酶体损伤时G3BP-应激颗粒的形成动态，通过超高分辨率的活细胞成像系统，发现G3BP1蛋白-RNA可以快速地在溶酶体膜的损伤位点形成聚集体状的应激颗粒，并且这种应激颗粒类似于“塞子”的作用位于溶酶体的膜损伤位点，而损伤位点pH的改变是诱导应激颗粒形成的原因。 随后，作者为了揭示应激颗粒在膜损伤位点的作用，他们利用Giant unilamellar vesicles（GUVs）系统体外研究G3BP1-RNA聚集体的功能，通过体外构建GUVs包埋G3BP1和RNA，并模拟细胞内的pH值环境。研究人员发现在诱导GUVs膜形成穿孔后，G3BP1可以在破损的位点快速形成聚集体，像一个“塞子”堵住膜穿孔。有趣的是，G3BP1-RNA应激颗粒可以触发膜穿孔边缘的浸润和稳定，防止膜塌陷和进一步的内容物泄漏；抑制聚集体的形成将导致囊泡的破裂。 总的来说，这篇文章发现了生物分子凝聚物的一种新功能，即应激颗粒选择性地在受损膜附近形成一个“塞子”，促进囊泡的稳定和存活，使得内膜得以快速修复，这对巨噬细胞抵御细胞内病原体对内膜系统的损伤至关重要。
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