2019年4月25日 星期四

俞立研究组阐述GAAC如何在血清和谷氨酰胺 饥饿条件下调控mTor活性和自噬

2014年7月21日,俞立研究组在The Journal of Cell Biology在线发表了题为“The general amino acid control pathway regulates mTOR and autophagy during serum/glutamine starvation”的研究论文。同一期杂志以题为“GAAC pathway limits autophagy to a light snack”的评论对本文进行推荐。本文报道了在血清和谷氨酰胺缺失条件下GAAC(The general amino acid control)通过调控外源氨基酸进入从而控制mTor活性和自噬的发生,促进细胞的合成代谢并且避免过度自噬的发生,对维持细胞的动态平衡起着重要作用。

自噬是一个吞噬自身细胞质蛋白或细胞器并使其包被进入囊泡,并与溶酶体融合形成自噬溶酶体,降解其内容物的过程,藉此实现细胞的代谢需要和某些细胞器的更新。饥饿状态下,mTor活性被抑制,自噬被诱导降解细胞内的一些不必要的蛋白质、糖类及脂质,使细胞能够在饥饿状态下长时维持生命活动。但是持续的自噬会通过过度的降解细胞内物质而导致细胞死亡,细胞内一条重要的信号通路-GAAC被激活。在哺乳动物里,GAAC激活转录因子蛋白ATF4, ATF4能够通过控制相关氨基酸合成以及氨基酸转运蛋白的表达从而维持细胞内的营养物质的平衡。研究组发现ATF4能够调控细胞膜上一个氨基酸转运蛋白-SLC7A5,SLC7A5通过将细胞内的谷氨酰胺转出细胞,同时将细胞外的亮氨酸转入细胞内来激活mTor,重激活mTor抑制自噬水平,同时mTor激活可以完成细胞内合成代谢从而来维持细胞生命活动。这种mTor调控的自噬负反馈机制保证了细胞内合成代谢和分解代谢的平衡状态。