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细胞在饥饿,低能量,缺氧或Rapamycin处理等条件下,细胞浆内形成双层囊泡结构包裹目的蛋白或受损的细胞器形成自噬小体,自噬小体与溶酶体融合形成自噬溶酶体并通过溶酶体中的酸性水解酶降解包裹物质,以达到物质重新利用和维持细胞生存的目的,我们将这一过程称为自噬。研究表明,在细胞中加入曲古菌素A、丙戊酸等去乙酰化酶抑制剂时,自噬将被大量诱导。这说明乙酰化在细胞自噬发生过程中扮演着非常重要的角色。我们首先在哺乳动物NRK细胞中加入曲古菌素A验证了去乙酰化酶抑制剂能够诱导细胞自噬的发生。通过遗传筛选我们发现乙酰化酶Esa1和去乙酰化酶Rpd3参与了细胞自噬过程的调节;接着利用一系列的生化、遗传和细胞生物学手段,鉴定了自噬蛋白Atg3为乙酰化酶的作用底物;随后通过乙酰化免疫沉淀实验验证了Atg3为Esa1和Rpd3的作用底物;通过质谱分析,鉴定了Atg3的K19和K48位被乙酰化修饰;通过乙酰化位点的突变分析,发现Atg3K19-K48严重地影响了自噬的发生,乙酰化的Atg3通过影响与Atg8的结合进而促进Atg8脂化来参与自噬的调控;此外,我们也发现Atg3的乙酰化水平在氮源饥饿早期有明显的升高,随着饥饿的进行,Atg3的乙酰化水平有明显降低的趋势。Esa1也能与自噬小体和Atg3动态结合,增加Atg3的乙酰化水平可以增加细胞自噬的强度和持久度。总之,乙酰化酶Esa1参与自噬的调节是通过乙酰化Atg3从而促进其与Atg8的结合这一方式来进行,这为进一步研究乙酰化如何调控细胞自吞噬发生提供了坚实的基础,也对理解自噬的发生以及调控机制有重要的理论意义。此外,我们还发现Atg3蛋白的一个在进化上非常保守的位点K292突变严重地影响了自噬的发生,通过进一步研究,发现Atg3K292R突变在饥饿时会导致Atg3与Atg8的结合显著增加,阻止Atg8的脂化,从而抑制了自噬的发生。而这与Atg3的酶活性中心突变时导致Atg3与Atg8没有结合是不一样的。