科技日報北京9月14日電 (實習記者張佳欣)美國匹茲堡大學(xué)研究人員在*新一期《自然》雜(zá)誌上揭示了一個與衰老和阿爾茨(cí)海(hǎi)默病等眾多疾病有(yǒu)關的重要問題,他們*描述(shù)了一種細胞修複受損(sǔn)溶酶體的途徑——磷(lín)酸肌醇引發的膜束縛和脂質轉運。這一發現(xiàn)是理解和治療由滲漏溶酶體驅動的衰老相關疾(jí)病的重要一步。
溶酶體是一種通過回收(shōu)細胞垃圾來延長其壽命的(de)結構。作為細胞的循環係統(tǒng),溶酶體含有有效的水解酶,可(kě)降解分子廢物。這些內容物被一層膜隔開,使它們不(bú)會損壞細胞的其他部分,膜的作用就像(xiàng)危險廢物設施周圍的鐵絲網柵欄一樣。這種柵欄可能會(huì)斷裂,但(dàn)一個健康的細胞會迅速修複受損的部分(fèn)。
溶酶體膜滲漏,技術上稱為“溶酶體膜通透性”(LMP),與一係列衰老(lǎo)相關疾病有關。例(lì)如,tau纖維從受損的(de)溶酶體中泄漏是阿爾茨海默病(bìng)進展的關鍵一步。
為了進一步了解溶酶(méi)體修複的核心(xīn)機製,研(yán)究人員(yuán)首先(xiān)破壞了實驗室培養細胞中的溶酶體,然後測量了其表麵特異性富集的蛋白質。結果(guǒ)發現,一種名為PI4K2A的(de)酶在幾分鍾內就(jiù)會積聚在(zài)受損的溶酶體上,並產生(shēng)高水平的信號分子磷脂酰肌醇4-磷酸(PtdIns4P)。
研究人員稱,PtdIns4P就像一麵旗幟,它告(gào)訴細胞麻煩來了。然後,這個警報(bào)係統會進一步召集一組ORP家族蛋白。ORP蛋白(bái)的一端與溶酶(méi)體上的PtdIns4P結合,另一端與內質網結合。內質網是參與蛋白質和(hé)脂類合成(chéng)的細(xì)胞結構,它就像毯子一樣包(bāo)裹著溶酶(méi)體。正常情況下,內質網和溶酶體幾乎不接觸,但研究人(rén)員發現,一旦溶(róng)酶體受損(sǔn),它們會“相(xiàng)互(hù)擁(yōng)抱”。
通過這(zhè)種“擁抱”,ORP家族(zú)蛋白進一步將膽固(gù)醇和磷脂酰絲氨酸(PS)脂質(zhì)從內質網運送到溶(róng)酶(méi)體,幫助修補溶酶體(tǐ)膜的漏洞。溶酶體上的(de)PS還激活ATG2蛋白(bái),它就像一座橋梁,將其他(tā)脂類轉(zhuǎn)移到溶酶體,這是修複過(guò)程的*後(hòu)一步。
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