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我国科学家破解细菌感染介导自噬的机制

<细菌>

2019年7月18日,北京生命科学研究所邵峰课题组在Cell杂志发表了题为A Bacterial Effector Reveals the V-ATPase-ATG16L1Axis that Initiates Xenophagy的研究文章,通过研究沙门氏菌III型分泌系统效应蛋白SopF,揭示了细菌感染触发V-ATPase复合物招募ATG16L1,进而介导细菌自噬的过程。

认识到细菌可以触发细胞自噬后,人们围绕宿主自噬系统是如何识别胞内细菌这一问题展开研究。一种观点是泛素-接头蛋白-LC3介导的细菌自噬模型,认为一系列接头蛋白可同时结合LC3与泛素蛋白,使表面发生泛素化修饰的细菌被细胞自噬通路识别。但这一观点并没有回答所有问题。除此观点外,领域内的许多课题组也提出了不同的识别模型, 但目前尚无统一观点。

本研究从细菌遗传发现细菌自噬的抑制蛋白SopF出发,一方面利用宿主细胞的遗传学筛选鉴定到V-ATPase复合物, 另一方面通过ADP-核糖基化蛋白组学鉴定出SopF的修饰底物ATP6V0C,最终共同证明V-ATPase-ATG16L1的结合介导细菌自噬通路。宿主细胞巧妙地利用V-ATPase识别细菌感染早期引发的膜泡损伤,激活细菌自噬通路;沙门氏菌也进化出高效的应对机制,即通过分泌效应蛋白SopF特异性修饰V-ATPase,阻断自噬蛋白的招募,逃脱宿主细胞的免疫识别。V-ATPase-ATG16L1的发现为细菌自噬的发生机制提供了强有力的实验证据,解答了长期以来关于细菌自噬识别的疑问,也为其他选择性自噬通路的研究提供新的实验思路。

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