Sự hình thành autophagosome từ ngăn chứa màng giàu phosphatidylinositol 3-phosphate và kết nối động với lưới nội sinh chất

Journal of Cell Biology - Tập 182 Số 4 - Trang 685-701 - 2008
Elizabeth Axe1, Simon Walker1, Maria Manifava1, Priya Chandra1, H. Llewelyn Roderick1,2, Anja Habermann3, Gareth Griffiths3, Nicholas T. Ktistakis1
11Signalling Programme, Babraham Institute, Babraham, Cambridge CB2 4AT, England, UK
22Department of Pharmacology, University of Cambridge, Cambridge, CB2 1PD, England, UK
33Cell Biology Programme, European Molecular Biology Laboratory, D-69117 Heidelberg, Germany

Tóm tắt

Autophagy là quá trình bao bọc tế bào chất và các bào quan bởi các túi màng kép được gọi là autophagosome. Quá trình hình thành autophagosome được biết là cần PI(3)P (phosphatidylinositol 3-phosphate) và xảy ra gần lưới nội sinh chất (ER), tuy nhiên cơ chế chi tiết vẫn chưa được xác định. Chúng tôi chỉ ra rằng protein có chứa hai miền FYVE, một protein liên kết PI(3)P với sự phân bố không thường xuyên trên màng của ER và Golgi, chuyển vị trí để đáp ứng với tình trạng thiếu amino acid đến ngăn có dạng chấm, một phần đồng vị với các protein autophagosomal. Sự chuyển vị phụ thuộc vào chức năng của Vps34 và beclin. Các đầu dò liên kết PI(3)P khác được nhắm mục tiêu đến ER cho thấy cùng sự chuyển vị do tình trạng thiếu dưỡng chất mà phụ thuộc vào sự hình thành và nhận biết PI(3)P. Thí nghiệm hình ảnh trực tiếp cho thấy ngăn này có dạng chấm hình thành gần các túi chứa Vps34, có mối cân bằng động với ER, và cung cấp một nền tảng màng cho sự tích lũy các protein autophagosomal, sự mở rộng của màng autophagosome, và sự xuất hiện của các autophagosome hoàn chỉnh. Ngăn này giàu PI(3)P có thể liên quan đến quá trình sinh học của autophagosome. Mối quan hệ động của nó với ER phù hợp với giả thuyết rằng ER có thể cung cấp các thành phần quan trọng cho sự hình thành autophagosome.

Từ khóa

#autophagy #autophagosome #phosphatidylinositol 3-phosphate #endoplasmic reticulum #PI(3)P #Vps34 #beclin #protein FYVE domain #sinh học tế bào #bào chế

Tài liệu tham khảo

2005, Mol. Biol. Cell., 16, 446, 10.1091/mbc.e04-09-0842

2004, J. Immunol., 172, 7123, 10.4049/jimmunol.172.11.7123

2005, Autophagy., 1, 23, 10.4161/auto.1.1.1495

1997, Eur. J. Biochem., 243, 240, 10.1111/j.1432-1033.1997.0240a.x

2002, J. Cell Biol., 157, 79, 10.1083/jcb.200112098

2007, Curr. Opin. Cell Biol., 19, 368, 10.1016/j.ceb.2007.04.019

2001, Mol. Cell., 8, 829, 10.1016/S1097-2765(01)00372-0

2002, J. Cell Sci., 115, 1689, 10.1242/jcs.115.8.1689

2005, J. Biol. Chem., 280, 33076, 10.1074/jbc.M507201200

2001, Biochem. J., 355, 113, 10.1042/bj3550113

1966, Annu. Rev. Physiol., 28, 435, 10.1146/annurev.ph.28.030166.002251

2000, Gene., 255, 195, 10.1016/S0378-1119(00)00303-6

2001, Nat. Cell Biol., 3, 679, 10.1038/35083076

2000, EMBO J., 19, 4577, 10.1093/emboj/19.17.4577

2001, Mol. Biol. Cell., 12, 3821, 10.1091/mbc.12.12.3821

2006, PLoS Biol., 4, e36, 10.1371/journal.pbio.0040036

2000, EMBO J., 19, 5720, 10.1093/emboj/19.21.5720

2001, EMBO Rep., 2, 330, 10.1093/embo-reports/kve061

2001, J. Cell Biol., 152, 519, 10.1083/jcb.152.3.519

2005, J. Cell Sci., 118, 7, 10.1242/jcs.01620

2003, Dev. Cell., 5, 539, 10.1016/S1534-5807(03)00296-X

2005, Curr. Opin. Cell Biol., 17, 362, 10.1016/j.ceb.2005.06.005

1999, Nature., 402, 672, 10.1038/45257

2006, J. Cell Sci., 119, 605, 10.1242/jcs.02855

2005, Nat. Rev. Mol. Cell Biol., 6, 439, 10.1038/nrm1660

1999, J. Biol. Chem., 274, 1072, 10.1074/jbc.274.2.1072

2001, J. Biol. Chem., 276, 8987, 10.1074/jbc.M010308200

2001, J. Cell Biol., 152, 657, 10.1083/jcb.152.4.657

2003, J. Cell Sci., 116, 1679, 10.1242/jcs.00381

2005, Proc. Natl. Acad. Sci. USA., 102, 14238, 10.1073/pnas.0506925102

2006, Mol. Biol. Cell., 17, 1527, 10.1091/mbc.e05-09-0841

2005, Cell., 122, 927, 10.1016/j.cell.2005.07.002

2003, J. Cell Biol., 162, 971, 10.1083/jcb.200303018

2004, Oncogene., 23, 9314, 10.1038/sj.onc.1208331

2005, Curr. Opin. Cell Biol., 17, 415, 10.1016/j.ceb.2005.06.007

2001, J. Cell Sci., 114, 3991, 10.1242/jcs.114.22.3991

2004, Dev. Cell., 7, 179, 10.1016/j.devcel.2004.07.005

2004, Dev. Cell., 7, 167, 10.1016/j.devcel.2004.07.009

1987, EMBO J., 6, 2241, 10.1002/j.1460-2075.1987.tb02496.x

2004, J. Cell Sci., 117, 4239, 10.1242/jcs.01287

2006, J. Biol. Chem., 281, 3017, 10.1074/jbc.M505888200

2004, Mol. Biol. Cell., 15, 3553, 10.1091/mbc.e04-02-0147

2007, FEBS Lett., 581, 2156, 10.1016/j.febslet.2007.01.096

2007, Genes Cells., 12, 209, 10.1111/j.1365-2443.2007.01050.x

2005, Cell Death Differ., 12, 1542, 10.1038/sj.cdd.4401765

Thông tin
Thông tin xuất bản

Journal of Cell Biology

Tập 182 Số 4

685-701

Thông tin tác giả