核糖体自噬的研究进展

核糖体是细胞内一种核糖核蛋白颗粒,主要由核糖体RNA和核糖体蛋白质构成,负责将mRNA上的遗传密码翻译成多肽链上的氨基酸序列,是细胞内蛋白质合成的主要场所。自噬是由溶酶体介导的吞噬细胞内成分及细胞器,形成自噬溶酶体,降解内容物和再利用的一个过程。自噬可以是选择性的,也可以是非选择性的,其中核糖体自噬是一种选择性自噬方式。NUFIP1是目前已知介导核糖体自噬的关键蛋白分子。本文围绕核糖体自噬的研究新进展及核糖体病变与疾病的关系作一综述。

核糖体相关质量控制与核糖体自噬研究进展

细胞中蛋白质处于不断合成和降解的动态更新过程中,其稳态与细胞功能密切相关。细胞中存在多种蛋白质质量控制(protein quality control,PQC)机制来监测蛋白质合成和降解过程的异常,以确保蛋白质组的完整性和细胞适应性。核糖体是细胞内数量最多的细胞器,系细胞内蛋白质合成的主要场所。现已明确,核糖体相关质量控制(ribosome-associated quality control,RQC)与核糖体自噬能通过溶酶体依赖和非依赖途径调节细胞内核糖体数量及功能以维持蛋白质稳态,从而增强细胞在应激状态下的适应能力。RQC失调、核糖体自噬障碍则参与多种疾病的发生及发展过程,靶向RQC和核糖体自噬可能成为防治多种疾病的有效手段。本综述聚焦核糖体相关的PQC途径,并进一步讨论了它们在蛋白质稳态维持中的重要地位及其在人类疾病发生发展中的潜在作用。

核糖体自噬对脂多糖诱导树突细胞凋亡的影响

目的探讨脂多糖(LPS)刺激下NUFIP-1介导核糖体自噬在树突细胞(DCs)凋亡中的作用及意义。方法将培养的树突细胞系DC2.4分为空白对照组及LPS刺激6、12、24、48、72 h组(n=5),LPS各亚组加入1μg/mL LPS培养相应时间。采用Western blot检测各组细胞NUFIP-1及自噬相关蛋白p62和LC3B表达水平,激光共聚焦显微镜检测NUFIP-1在细胞中的表达与定位及其分别与Lyso-tracker、LC3B共定位情况。将载有沉默空载体NS及沉默慢病毒载体NUFIP-1 siRNA感染DC2.4(n=3),以1μg/mL LPS刺激24 h,应用流式细胞分析术检测细胞凋亡情况,并采用Western blot检测凋亡相关蛋白包括胱天蛋白酶(cleaved-caspase-3)和Bcl-2表达水平。多组间比较采用单因素方差分析(one-way ANOVA),采用LSD-t法进一步进行组间两两比较。以P<0.05为差异有统计学意义。结果Western blot结果提示,LPS刺激不同时间(6、12、24、48、72 h)后DC2.4中NUFIP-1蛋白表达水平呈现先升高后下降趋势,其中LPS 24 h组NUFIP-1表达水平显著高于空白对照组[空白对照组:(0.6786±0.0820);LPS 24 h组:(1.4830±0.1170),P<0.01]。同时,LPS 24 h组p62表达水平显著低于空白对照组[空白对照组:(0.9087±0.1235);LPS 24 h组:(0.3113±0.5571),P<0.01]。LPS 24 h组LC3B-I向LC3B-Ⅱ的转化显著高于空白对照组[空白对照组:(0.5542±0.1248);LPS 24 h组:(2.5310±0.3119),P<0.01]。激光共聚焦显微镜观察显示,NUFIP-1主要定位于细胞核及核周,LPS刺激后其荧光强度于6 h至24 h呈时间依赖性增强,而刺激48、72 h明显减弱。同时,NUFIP-1与Lyso-tracker及LC3B的共定位较空白对照组显著增强。采用慢病毒感染技术感染NUFIP-1 siRNA可显著下调DC2.4 NUFIP-1表达水平,与空白对照组及空载体组比较分析,差异有统计学意义[空白对照组:(0.6627±0.1707);空载体组:(0.6966±0.1107);siRNA组:(0.1428±0.0296),P<0.05]。流式细胞分析术显示,NUFIP-1 siRNA感染组在LPS刺激后较空白对照LPS 24 h组及空载体LPS 24 h组DC2.4凋亡率显著升高[空白对照LPS 24 h组:(47.91%±1.006%);空载体LPS 24 h组:(70.26%±1.011%);siRNA LPS 24 h组:(80.23%±2.094%),P<0.01]。Western blot分析进一步证实,NUFIP-1 siRNA感染组相较空白对照组及空载体组在LPS刺激下DC2.4凋亡相关蛋白cleaved-caspase-3表达显著增强[空白对照LPS 24 h组:(0.4748±0.0876);空载体LPS 24 h组:(0.2849±0.0418);siRNA LPS 24 h组:(0.9733±0.0525),P<0.01],抗凋亡蛋白Bcl-2表达则明显下调[空白对照LPS 24 h组:(0.7810±0.0490);空载体LPS 24 h组:(0.8292±0.0729);siRNA LPS 24 h组:(0.3957±0.0838),P<0.05]。结论LPS刺激后DC2.4中NUFIP-1介导核糖体自噬明显活化,且对DC2.4凋亡具有显著保护效应。

选择性自噬的研究进展

自噬是真核细胞中高度保守的一种亚细胞降解途径。该途径中,一些损坏、标记的大分子物质(如蛋白质等)或细胞器被自噬体包裹后送入溶酶体(动物)或液泡(酵母和植物)中降解并重新利用。长期以来,人们认为自噬在降解大量的细胞质成分时是一种非选择性的过程。然而,最近几年的研究结果表明,无论是酵母还是高等的真核生物细胞中均存在许多类型的选择性自噬。该研究主要综述了近几年选择性自噬过程与分子机制的研究进展。