發現終止細胞自噬的關鍵因子,可防止細胞死亡及肌肉萎縮

作者 | 發布日期 2015 年 12 月 30 日 11:30 | 分類 生物科技 , 醫療科技 follow us in feedly

中研院生物化學研究所陳瑞華特聘研究員研究團隊日前成功鎖定一個名為 KLHL20 的蛋白,對於終止細胞自噬(Autophagy)的過程扮演舉足輕重的關鍵角色,並已於實驗鼠模式證實這項發現。此項成果不但解開該領域長久以來的一個謎團,未來也將對細胞自噬失調密切相關的多種疾病(如癌症、神經退化性疾病、肌肉萎縮病變)病因釐清有所助益,國際專業期刊《分子細胞》(Molecular Cell) 於 2015 年 12 月 10 日刊登這項重要的研究成果。



研究團隊解釋,細胞自噬是細胞的主要資源回收機制。當細胞受到壓力時會將自身構造藉由溶酶體機制而產生自噬的過程,以達到清除細胞內有害物質(如受損胞器或入侵之細菌病毒等)目的。細胞自噬作用有助於細胞產物在合成、降解、再利用等過程之間維持一種平衡狀態,因此細胞自噬的發生與終止都應該受到嚴密的調控。學界過去的研究多聚焦於細胞自噬的發生,對其終止之分子機制所知甚少。

此次陳瑞華博士實驗室發現在自噬作用發生後,一種名為 KLHL20 蛋白所參與組成之「泛素轉接酶」可將數個自噬起始因子如 ULK1、VPS34、Beclin-1 等,進行泛素化而促進其降解。而這些因子的降解又可引發骨牌效應造成其他重要自噬蛋白的降解,進而終止細胞自噬的過程。

研究團隊於細胞模式及小鼠模型都已證實,若無法及時停止細胞自噬過程,終將會因為細胞產物過度消耗而造成細胞與組織內部呈失衡狀態,最後走向細胞死亡及肌肉萎縮。這項結論充分說明了細胞自噬的終止,對於維持正常生理功能及組織衡定的重要性。

本論文第一作者劉晉志為台灣大學生化科學研究所博士生。研究經費由科技部尖端計畫及中研院深耕計畫支持。

(首圖來源:Flickr/Andrew Mason CC BY 2.0) 

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