自噬受体蛋白p62/SQSTM1感应泛素胁迫调控细胞自噬的分子机制

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泛素(Ub,ubiquitin)稳态异常被称为泛素胁迫(Ub stress)。研究表明:Ub过量或不足、热激(heat shock)、蛋白酶体途径功能受抑制均会导致Ub stress,这一生理现象对于细胞应激具有重要的作用。  研究发现:关键自噬受体蛋白p62/SQSTM1与泛素偶联酶(UBC4/UBCH5C)相互作用,发生自泛素化修饰;当细胞内的Ub水平显著升高即正向泛素胁迫(Ub stress)时,p62在UBC4/UBCH5C的介导下被泛素化,泛素化的p62发生构象改变,由“closed”的autoinhibition状态变为“open”的activation状态,导致其与泛素化的自噬底物结合能力明显增强,形成体积更大的复合物,从而有效诱导自噬的发生。通过进一步的研究,发现这一机制与细胞在遭受热激(heat shock)、蛋白酶体抑制剂处理等条件下的细胞自噬激活有关。综上所述,研究揭示了p62在感应细胞内的泛素稳态异常时,发生依赖E2的自身泛素化修饰使其自噬受体功能增强,进而激活细胞自噬的分子机制,为探索自噬途径调节细胞应对各种内外刺激做出反应的分子机制提供了新的研究视角,也为针对相关疾病发展药物等治疗手段奠定了理论基础。
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