香港中文大学姜里文教授PNAS解析植物自噬体的膜起源

深圳子科生物（www.zikerbio.com）报道：自噬领域的一个最基本的问题就是，自噬体膜的起源。作为唯一的跨膜自噬相关（ATG）蛋白，ATG9在真核生物之间是保守的，并且已知对于自噬是非常重要的，但是其确切的分子功能仍然是未知的。

1月4日在《PNAS》发表的一项研究中，来自香港中文大学的研究人员，通过将体内实时成像、3D层析重建和遗传学方法相结合证明，与酵母和动物中表征的agt9突变体相反，拟南芥中ATG9的缺失可导致在自噬过程中扩大的自噬体相关小管连接到内质网。因此，这项研究对于“ATG9在来自植物细胞内质网的自噬体进展中发挥一个独特的功能”提供了功能性的证据，并对于植物自噬体的膜起源，提供了新的见解。

这项研究的通讯作者是香港中文大学生命科学学院的姜里文（Liwen Jiang）教授。姜里文教授1984年毕业于华南农业大学获学士学位；1992年毕业于University of British Columbia获硕士学位；1996年获得Simon Fraser University博士学位；2000年开始任香港中文大学生物系助理教授；现任香港中文大学生命科学学院教授、细胞与发育生物学中心主任、BMC Plant Biology等8种国际期刊的 associate editor、editor或review editor。主要研究方向是蛋白的定位和转运、植物细胞内吞和胞吐、细胞器动力学与生物发生。在Plant Cell、Plant Journal、Trends in Plant Science等期刊发表了近百篇有影响力的学术论文。

自噬是一个保守的途径，用于双层膜结构（称为自噬体）降解细胞质的物质。自噬体形成的起始，需要将自噬相关蛋白9（ATG9）囊泡招募到preautophagosomal结构。然而，ATG9小泡和吞噬泡之间的功能性关系，在不同系统之间是有争议的，并且Atg9在植物中的分子功能也是未知的。在这项研究中，研究人员证实，在植物中，ATG9对于内质网（ER）衍生的自噬体的形成，是至关重要的。通过结合遗传学、体内成像和电子断层成像的方法，研究人员表明，拟南芥ATG9缺乏可导致自噬诱导后自噬体相关管状结构的急剧积累。动态分析表明，在自噬过程中，ATG9小泡和自噬体膜之间有一种瞬态的膜连接。此外，在Atg9突变体中，通过一种磷脂酰肌醇3 -磷酸–依赖性的方式形成延长的小管，使ATG18a的运输受到损坏。综上所述，本研究对“ATG9在调节拟南芥ER膜的自噬体进展中发挥举足轻重的作用”提供了证据。