我國科學(xué)家破解細菌感染介導(dǎo)自噬的機制

    2019年7月18日，北京生命科學(xué)研究所邵峰課題組在Cell雜志發(fā)表了題為A Bacterial Effector Reveals the V-ATPase-ATG16L1Axis that Initiates Xenophagy的研究文章，通過研究沙門氏菌III型分泌系統(tǒng)效應(yīng)蛋白SopF，揭示了細菌感染觸發(fā)V-ATPase復(fù)合物招募ATG16L1，進而介導(dǎo)細菌自噬的過程。

    認識到細菌可以觸發(fā)細胞自噬后,人們圍繞宿主自噬系統(tǒng)是如何識別胞內(nèi)細菌這一問題展開研究。一種觀點是泛素-接頭蛋白-LC3介導(dǎo)的細菌自噬模型，認為一系列接頭蛋白可同時結(jié)合LC3與泛素蛋白,使表面發(fā)生泛素化修飾的細菌被細胞自噬通路識別。但這一觀點并沒有回答所有問題。除此觀點外，領(lǐng)域內(nèi)的許多課題組也提出了不同的識別模型, 但目前尚無統(tǒng)一觀點。

    本研究從細菌遺傳發(fā)現(xiàn)細菌自噬的抑制蛋白SopF出發(fā)，一方面利用宿主細胞的遺傳學(xué)篩選鑒定到V-ATPase復(fù)合物, 另一方面通過ADP-核糖基化蛋白組學(xué)鑒定出SopF的修飾底物ATP6V0C，最終共同證明V-ATPase-ATG16L1的結(jié)合介導(dǎo)細菌自噬通路。宿主細胞巧妙地利用V-ATPase識別細菌感染早期引發(fā)的膜泡損傷，激活細菌自噬通路；沙門氏菌也進化出高效的應(yīng)對機制，即通過分泌效應(yīng)蛋白SopF特異性修飾V-ATPase，阻斷自噬蛋白的招募，逃脫宿主細胞的免疫識別。V-ATPase-ATG16L1的發(fā)現(xiàn)為細菌自噬的發(fā)生機制提供了強有力的實驗證據(jù)，解答了長期以來關(guān)于細菌自噬識別的疑問，也為其他選擇性自噬通路的研究提供新的實驗思路。