*生物物理研究所張宏實(shí)驗(yàn)室于11月24日在Nature Cell Biology 雜志上在線發(fā)表文章，闡述O-GlcNAc糖基化修飾SNAP-29并調(diào)控自噬小體的成熟。

細(xì)胞自噬是一個(gè)基于溶酶體的胞內(nèi)降解過(guò)程。當(dāng)細(xì)胞處于饑餓狀態(tài)或各種應(yīng)激條件下，細(xì)胞自噬將被激活，胞內(nèi)組分被自噬小體運(yùn)輸?shù)饺苊阁w進(jìn)行降解，從而提供特殊環(huán)境下細(xì)胞生存所需要的營(yíng)養(yǎng)和能量。細(xì)胞自噬過(guò)程受到胞內(nèi)和胞外因素的精密調(diào)控。
   細(xì)胞自噬的調(diào)控大致可以分為三個(gè)水平：*，自噬起始的調(diào)控。多種信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路參與調(diào)節(jié)自噬的起始，如AMPK信號(hào)通路﹑mTOR信號(hào)通路﹑Ras/PKA信號(hào)通路等等；第二，自噬小體形成的調(diào)控。細(xì)胞自噬小體形成過(guò)程中，ClassIII PI3K-BECLIN1復(fù)合體發(fā)揮重要作用。第三，細(xì)胞自噬小體成熟的調(diào)控。雙層膜結(jié)構(gòu)的自噬小體形成之后，需要通過(guò)內(nèi)含體和溶酶體融合，zui終形成自噬溶酶體從而將底物降解。該過(guò)程稱(chēng)為自噬小體的成熟。但是到目前為止，關(guān)于自噬小體成熟的調(diào)控機(jī)制知之甚少。

張宏實(shí)驗(yàn)室之前的遺傳篩選研究發(fā)現(xiàn)了一個(gè)多細(xì)胞生物特異的細(xì)胞自噬基因epg-5/EPG5。在epg-5突變體中，細(xì)胞自噬結(jié)構(gòu)大量累積。為了獲得可能參與調(diào)節(jié)自噬小體成熟的相關(guān)基因，張宏實(shí)驗(yàn)室的研究人員進(jìn)行了epg-5突變體的抑制子篩選。其中有一個(gè)突變體為bp815，遺傳克隆發(fā)現(xiàn)它是ogt-1的一個(gè)等位基因。ogt-1編碼哺乳動(dòng)物細(xì)胞O-GlcNAc轉(zhuǎn)移酶OGT的同源物。
   進(jìn)一步研究證明線蟲(chóng)ogt-1的突變可以提高細(xì)胞自噬活性，從而促進(jìn)蛋白聚集體的降解。哺乳動(dòng)物細(xì)胞中，OGT敲減后可以顯著促進(jìn)細(xì)胞自噬降解過(guò)程。OGT功能缺失可以促進(jìn)細(xì)胞自噬小體和內(nèi)含體以及溶酶體的融合過(guò)程。進(jìn)一步的體內(nèi)和體外實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，參與細(xì)胞自噬小體成熟的SNAREs復(fù)合體組分之一的SNAP-29可以被OGT介導(dǎo)的O-GlcNAc糖基化修飾。O-GlcNAc修飾的SNAP-29可以抑制其與STX17以及VAMP8形成SNAREs功能復(fù)合體。在OGT敲減細(xì)胞中，SNAP-29的糖基化修飾水平顯著降低，從而促進(jìn)了STX17-SNAP-29-VAMP8復(fù)合體的形成，zui終促進(jìn)了細(xì)胞自噬小體的成熟。
   質(zhì)譜分析和定點(diǎn)突變實(shí)驗(yàn)鑒定了SNAP-29中有四個(gè)氨基酸可以被OGT介導(dǎo)的O-GlcNAc糖基化修飾。過(guò)表達(dá)糖基化修飾位點(diǎn)突變的SNAP-29可以顯著促進(jìn)細(xì)胞自噬降解活性。同時(shí)，研究表明線蟲(chóng)SNAP-29也能夠被O-GlcNAc糖基化修飾。在饑餓的線蟲(chóng)中，GlcNAc供體UDP-GlcNAc的水平顯著下降，SNAP-29的O-GlcNAcylation修飾水平明顯降低。這項(xiàng)研究工作報(bào)道了細(xì)胞自噬小體的成熟可以被營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)感應(yīng)因子OGT介導(dǎo)的SNAP-29的O-GlcNAc糖基化修飾所調(diào)節(jié)。這是繼mTORC 和VPS34 復(fù)合體外，第三個(gè)能夠感應(yīng)細(xì)胞的營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)從而調(diào)控自噬活性的節(jié)點(diǎn)。

張宏實(shí)驗(yàn)室的助理研究員郭濱和助理研究員梁倩倩為本文的共同*作者。張宏研究員為本文通訊作者，該研究由國(guó)家基礎(chǔ)研究基金“973”以及國(guó)家自然科學(xué)基金資助，主要在*生物物理研究所完成。