
自噬(Autophagy)是中一種高度保守的分解代謝過程,涉及到細胞器、大分子或入侵的微生物,隔離并轉運至溶酶體進行降解。p62/SQSTM1(Sequestosome 1)是第一個被發現的,也是最重要的自噬受體,它具有與泛素(ubiquitin)和LC3相互作用的結構域,能結合泛素化修飾的蛋白,并運輸到自噬體。
近日,Military MedicalResearch (IF 34.915)雜志上發表了《TRIM72-mediateddegradation of the short form of p62/ SQSTM1 rheostatically controls selectiveautophagy in human cells》論文,揭示了泛素連接酶TRIM72調控選擇性自噬的分子機制。

在本研究中,研究者使用了Biolinkedin?Anti-Flag affinity gels 進行免疫沉淀(immunoprecipitation,IP),檢測p62S的泛素化修飾 (Fig.1f)。

同時,使用了Biolinkedin?Anti-Flag Magnetic beads進行了免疫共沉淀(Co-immunoprecipitation,Co-IP)實驗,檢測TRIM72與p62S的相互作用(Fig.S3a)

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全文解讀
人的p62/SQSTM1基因通過可變剪接形成p62L和p6S兩個轉錄本,它們廣泛表達于多種人的細胞系。與 p62L蛋白相比,p62S缺失了N端的 1-84 個氨基酸(PB1 結構域內)。
用蛋白酶體抑制劑bortezomib (BTZ)處理細胞時,p62S 和 p62L 蛋白水平均上調,表明它們主要是通過泛素-蛋白酶體途徑降解。p62L的蛋白穩態調控已被多篇文章報道,而p62S蛋白的穩態調控之前未見報道。通過酵母雙雜交法,篩選到了特異性結合p62S,而與p62L沒有相互作用的E3泛素連接酶TRIM72。進一步的實驗證實TRIM72可以特異性結合、泛素化修飾并降解p62S。
盡管N端缺少PB1結構域,與p62L一樣,p62S也能夠高效的結合多泛素鏈修飾的底物,但卻不能介導它們在溶酶體的降解。與p62L不同,p62S會抑制細胞的自噬,使細胞內的氧化蛋白增加,且不利于清除感染的沙門氏菌。當細胞表達較高多的E3泛素連接酶TRIM72時,p62S蛋白水平下降,細胞自噬上升。

總之,該研究揭示了一新的自噬調控機制,涉及到p62/SQSTM1的mRNA剪接、TRIM72介導的泛素化修飾信號與細胞自噬平衡的關系(Fig.1j),可為相關疾病的治療提供了新的潛在干預靶點。
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