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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。

  • 原文来源：https://www.nature.com/articles/s41586-023-06726-w
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