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[转载]锂诱导自噬增强突变蛋白的清除

已有 1145 次阅读 2021-3-24 21:39 |个人分类:健康管理|系统分类:科研笔记|文章来源:转载

锂诱导自噬增强突变蛋白的清除

英国剑桥大学医学遗传学系、剑桥医学研究所、阿登布鲁克医院的研究人员评估了锂是否诱导自噬,因为EGFP-亨廷顿病Q74和A53T和A30Pα-突触核蛋白突变体的清除强烈依赖于此途径。微管相关蛋白1轻链3(LC3)是酵母自噬所必需的Apg8p同系物,在翻译后被加工成LC3-I,LC3-I是细胞溶质。LC3-I转化为与自噬体膜相关的LC3-II。由于LC3与自噬体特异性相关,LC3阳性小泡的数量反映了自噬体的数量,这是一种已被广泛使用的特异性和敏感性分析。锂增加了COS-7细胞中LC3阳性自噬小泡的数量,如雷帕霉素,并增加了LC3-II的水平。LC3-II的适度增加与诱导自噬时观察到的相似。他们将LC3与EGFP融合(EGFP-LC3)转染COS-7或HeLa细胞。EGFP-LC3仅定位于自噬膜,而不定位于其他膜结构。由于EGFP-LC3过表达不影响自噬活性,因此经常使用EGFP-LC3小泡的数量来评估自噬活性。与未经处理的细胞相比,锂处理的表达EGFP-LC3的细胞中有更大比例的细胞具有明显的小泡形成,即使在治疗相关剂量(1 mM)下也是如此。由于线粒体是内源性自噬底物,他们通过线粒体复合物IV的免疫印迹法评估了用锂处理的细胞中的线粒体负荷。锂处理120小时后,COS-7细胞中复合物IV水平降低。雷帕霉素诱导的自噬也降低了复合物IV的水平,当自噬被抑制时(例如,用3-甲基腺嘌呤)复合物IV积聚。

如果锂通过自噬促进EGFP-亨廷顿病Q74和突变体α-突触核蛋白的清除,那么它应该被自噬抑制剂3-甲基腺嘌呤(3-MA)阻断。3-MA增加了COS-7细胞中EGFP-亨廷顿病Q74聚集物的形成,并延迟了A53Tα-突触核蛋白的清除。3-MA完全消除了锂在减少EGFP-亨廷顿病Q74聚集中的作用。因此,锂诱导自噬并增强已知自噬底物的清除,如EGFP-亨廷顿病Q74和突变体α-突触核蛋白。

锂通过抑制肌醇单磷酸酶提高突变蛋白的清除率

锂抑制许多酶,包括糖原合成酶激酶-3β(GSK-3β)和IMPase为了测试这些酶是否参与自噬调节,他们使用了GSK-3β(SB216763)和IMPase(L-690330)的特异性抑制剂。L-690330减少了COS-7和SK-N-SH细胞中由EGFP-亨廷顿病Q74引起的聚集和细胞死亡,而SB216763增加了EGFP-亨廷顿病Q74聚集,但减少了细胞死亡,这与他们早期的研究结果一致。由于L-690330促进可溶性EGFP-亨廷顿病Q74和突变体α-突触核蛋白的清除,而SB216763对可溶性EGFP-亨廷顿病Q74的清除没有影响,并且似乎减缓了稳定PC12细胞系中突变体α-突触核蛋白的清除,因此,IMPase参与自噬调节的想法得到进一步支持。因为SB216763(如果有的话)减缓了这些底物的清除,锂介导的突变huntingtin和α-synucleins的清除增强不能归因于药物抑制GSK-3β(Sarkar, et al. 2005.)。




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