细胞自噬(autophagy)是广泛存在于真核细胞内的一种溶酶体依赖性的降解途径,在饥饿的条件下,它可以调节细胞内长寿命蛋白和细胞器的降解,降解产物再被细胞重新利用。因此自噬在细胞发育、细胞免疫、组织重塑及对环境适应等方面有着十分重要的作用。
细胞自噬在进化过程中是一个保守的胞内异化系统,可以大批量的降解蛋白,但是关于自噬系统中选择蛋白的机制却一直鲜为人知。北京生命科学研究所张宏研究小组以秀丽隐杆线虫为模型,在秀丽隐性杆线虫胚胎发生期,将未分化的体细胞中含有来自母体的P颗粒(P granule)的部分蛋白被自体吞噬作用清除掉。这些P颗粒降解的过程中,必须有sepa-1介导,而自体吞噬功能发生变异的个体,P颗粒会蓄积在一起,形成PGL颗粒团。SEPA-1样的蛋白会聚集起来,并且会优先协助自体吞噬作用发生。SEPA-1直接与P颗粒的组份PGL-3结合,还可与自体吞噬蛋白LGG-1/Atg8结合。SEPA-1聚合物始终与PGL-3及LGG-1 puncta结合在一起。最后得出结果,在自体吞噬过程中,SEPA-1在蛋白识别与蛋白降解过程中起桥分子(中间介导)作用。
研究结果表明,自体吞噬作用优先降解蛋白聚合物,尤其是在动物体发育的过程中,选择性自体吞噬倾向于选择具有显著生理学意义的蛋白聚合物。