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自噬是真核细胞中高度保守的依赖于溶酶体的分解代谢途径。通过降解细胞内生物大分子和受损细胞器,细胞自噬在细胞内环境稳态维持和细胞胁迫应激的应答中发挥重要作用。目前已发现30多种自噬相关蛋白Atgs,它们参与自噬的起始、自噬膜的延伸、闭合以及自噬体和溶酶体的融合等不同阶段。Atg9是目前已知自噬必需蛋白中唯一的跨膜蛋白,具有六个保守的跨膜结构域,氨基端和竣基端均暴露于胞菜中。哺乳动物细胞的Atg9(mAtg9)主要分布在反面高尔基体(TGN),并在TGN、内体和细胞质膜间循环运输。营养缺乏时,mAtg9以囊泡结合形式被运输至内质网自噬起始部位,为自噬体的形成提供膜来源。然而,生理条件下,mAtg9在细胞内循环运输的意义和分子机制尚不明确。mAtg9的多次贯膜结构特征、细胞内定位及其在自噬体形成中的转运过程,提示其在细胞内蛋白和膜运输中的潜在作用。本研究中我们发现,在重要自噬相关基因ATG5和ATG7敲除的自噬缺陷细胞中,mAtg9仍然能分布于内体系统;在Hela和HEK细胞中下调mAtg9蛋白水平,表皮生长因子受体EGFR和DQRedBSA等溶酶体降解底物明显积累,溶酶体蛋白水解酶cathepsinD等的成熟显著受损,造成cathepsinD从细胞的外排。利用免疫共沉淀我们发现,mAtg9不仅能与clathrin囊泡的接头蛋白AP1结合,也能特异性地与阳离子非依赖6-磷酸甘露糖受体CIMPR相互作用。我们发现和鉴定了 mAtg9上新的AP1结合位点,利用不能与AP1作用的突变体和ATG9A敲除的细胞,我们证明,mAtg9与AP1和CIMPR的相互作用,能显著提高CIMPR与AP1的亲和力,从而促进AP1的寡聚化和cathepsin D的成熟。这些结果表明,正常生理条件下,定位于TGN的mAtg9通过与AP1和CIMPR相互作用,在溶酶体蛋白水解酶cathepsin D从高尔基体至晚期内体/溶酶体的运输中发挥重要作用。我们的研究发现了 mAtg9在自噬以外的新功能,提示循环于高尔基体和内体系统的mAtg9扮演运输货物共受体的角色。