大部分發(fā)生在細胞內(nèi)的事件,包括細胞自噬,都在生化水平被緊密地調(diào)控著.就比如細胞會確保那些需要的過程僅發(fā)生在它們需要的位置,當(dāng)不需要時,該事件就會關(guān)閉.系統(tǒng)免疫學(xué)和炎癥研究組的帶頭人、馬格德堡大學(xué)的主席Schmitz說：“在細胞內(nèi)存在著一個分子網(wǎng)絡(luò).在這當(dāng)中,信息不斷地被交換,就好像一個城市的地鐵線路圖一樣.”然而,在分子地鐵圖中,只有起點和終點相對容易被研究,而找出沿途中的各個點則相對更困難.但是在中途的這些點中,有些是與其它線路的交匯點,因此對于科學(xué)家們解碼參與信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的所有分子變得非常重要.它還能幫助科學(xué)家們更好的理解由這些信息高速路上的某個缺陷造成的疾病. 直到現(xiàn)在,細胞自噬晚期階段的分子水平究竟發(fā)生了哪些事件,我們還知之甚少.Schmitz和他的研究小組,與來自馬格德堡大學(xué)、杜塞爾多夫大學(xué)、杜本根大學(xué)和美國費城坦普爾大學(xué)醫(yī)學(xué)院的其它研究人員合作,共同解碼了細胞自噬分子通路的其中一部分.
他們在顯微鏡下觀察到了,一個小泡內(nèi)較大的細胞組分開始降解并被包裹回收的過程,即細胞自噬是怎樣發(fā)生的.之后,該結(jié)構(gòu)與另一小泡融和,而那個小泡降解了自噬體的內(nèi)容物.Schmitz解釋說：“細胞自噬是一種生存機制,它確保了細胞在饑餓時也能夠獲得必要的營養(yǎng)物.為了研究,科學(xué)家們對細胞內(nèi)的特定分子和自噬體進行了染色.這使得他們可以利用顯微鏡觀察到哪些分子負責(zé)調(diào)控這些消化小泡的形成.為了促進自我消化,他們還對細胞進行了饑餓處理，并模擬了感染過程,發(fā)現(xiàn)這些細胞同時也開啟了自噬抑制分子的表達,“就像一種緊急剎車,避免了自噬不受細胞控制的持續(xù)進行.”這樣的負反饋環(huán)在細胞內(nèi)并不罕見,它們常常幫助細胞防止過度反應(yīng).
研究人員們設(shè)法確定了這種反饋環(huán)的組分,發(fā)現(xiàn)一種名為p38的蛋白在該過程中發(fā)揮關(guān)鍵作用.一般情況下,這種蛋白定位于核內(nèi),當(dāng)細胞受到外界壓力時,它就會開啟表達,但是令人特別驚訝的是,他們發(fā)現(xiàn)p38還定位于自噬體的表面.位于自噬體表面的p38有著一項特別的任務(wù)：它能改變另一種分子——參與消化小泡形成的Atg5,使它阻止自噬的zui后一步,自噬就被抑制了.從本質(zhì)上講,細胞進行了“分子緊急剎車” .
如果這一過程不能正常進行,就可能導(dǎo)致潛在的疾病.例如,Atg家族的分子缺陷是炎癥性腸?。肆_恩?。┑牟∫?本人的并列*作者Ralf Höcker強調(diào)到：“Atg5缺陷的小鼠在出生后不久就會因營養(yǎng)缺乏而死亡,我們可以看到,它對細胞自噬的緊密調(diào)控是多么重要.”因此,zui重要的是找到一個恰當(dāng)?shù)钠胶恻c,太多或太小的細胞消化都是不好的.
