客观日本

揭开30年来自噬降解膜的谜团,需要2种酶协同工作

2024年01月16日 生物医药

“自噬”(Autophagy)是动植物等所有细胞内有核生物体拥有的细胞成分回收系统。早在30年前就有遗传学研究推测,被视为磷脂分解酶的“Atg15”和蛋白水解酶对于降解来源于自噬的膜(自噬体,autophagic body)和其中所含细胞器膜脂必不可少。然而,在细胞内小器官的液泡中发挥作用的Atg15很难活性分离,这成为阻碍酶学分析的一大障碍。

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东京工业大学生命理工学院生命理工学系的研究生笼桥叶子(研究当时)、堀江朋子助教等的研究团队高纯度提纯了酿酒酵母的液泡,并在世界上首次建立了可以验证Atg15的磷脂分解活性的试管内评估体系。同时,还成功提纯了液泡提取液中所含的Atg15。基于上述成果,研究团队发现Atg15是液泡中唯一的磷脂降解酶,可以降解多种类型的磷脂。此外,还发现蛋白水解酶对于失活的Atg15拥有酶活性至关重要。两种酶协同工作,能够切断磷脂的2个脂肪酸部分,从而完全破坏膜。

磷脂降解酶单独发挥作用时,存在破坏构成生物体的所有膜的风险,只有在蛋白水解酶存在的情况下才会发生降解,这可以说这是生物体所拥有的一种巧妙机制。随着这项研究的进展,脂质分解和代谢的机制将变得更加清晰,并有望促进癌症和血脂异常等疾病的研究。(TEXT:片柳和之)

原文:JSTnews 2024年1月号
翻译:JST客观日本编辑部

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