清华、北大联合发表Nature Cell Biology文章

　　

生物通报道  近日来自清华大学、北京大学及中国农业大学等机构的研究人员发表了题为“Clathrin and phosphatidylinositol-4,5-bisphosphate regulate autophagic lysosome reformation”的研究论文揭示了一条对自噬溶酶体重构起关键性作用的分子信号。这一研究成果发布在《自然细胞生物学》（Nature Cell Biology）杂志上。

来自清华大学生命科学学院的俞立教授和北京大学工学院的席建忠教授为这篇论文的共同通讯作者。前者的主要研究方向为自吞噬在细胞及分子水平上的调控机制及细胞程序性死亡机理，并取得了一系列突破性进展，在Science、cell、Nature等国际顶级学术期刊上发表多篇研究论文。席建忠教授的主要研究方向为生物传感器和生物芯片的开发；用于干细胞、癌细胞等代谢调控机制研究的新型功能材料设计和合成；以及心肌细胞动力学研究等方面。

自噬（autophagy）是指从粗面内质网的无核糖体附着区脱落的双层膜包裹部分胞质和细胞内需降解的细胞器、蛋白质等成分形成自噬体（autophagosome），并与溶酶体融合形成自噬溶酶体，降解其所包裹的内容物，以实现细胞本身的代谢需要和某些细胞器的更新的一个分解代谢过程。在饥饿诱导的自噬后，通过一个进化上保守的细胞过程——自噬性溶酶体重构（ALR），自噬溶酶体膜形成新生溶酶体。因此ALR对于维持溶酶体稳态至关重要。

在这篇文章中，研究人员证实网格蛋白（Clathrin）和磷脂酰肌醇4，5二磷酸(phosphtidylinositol-4,5-bisphosphate，PIP2)调控了自噬性溶酶体重构。通过蛋白质组分析纯化的ALR微管确定候选物筛查，结合大规模RNAi抑制，揭示了一条控制溶酶体稳态的受到严格调控的分子信号，并证实clathrin 和 PtdIns(4,5)P2是其中的重要元件。功能性分析证实clathrin和它的相关蛋白在货物分选、磷脂转换、启动自噬溶酶体管形成、和ALR过程中原溶酶体芽殖起重要作用。

新研究不仅揭示了通过ALR过程维持溶酶体稳态的分子信号途径，也揭示了clathrin和PtdIns(4,5)P2 在溶酶体稳态中的意外功能。新研究发现为科学家们更深入地了解自吞噬在细胞及分子水平上的调控机制提供了新的研究数据。

（生物通：何嫱）

生物通推荐原文摘要：

Clathrin and phosphatidylinositol-4,5-bisphosphate regulate autophagic lysosome reformation

Autophagy is a lysosome-based degradation pathway. During autophagy, lysosomes fuse with autophagosomes to form autolysosomes. Following starvation-induced autophagy, nascent lysosomes are formed from autolysosomal membranes through an evolutionarily conserved cellular process, autophagic lysosome reformation (ALR), which is critical for maintaining lysosome homeostasis. Here we report that clathrin and phosphatidylinositol-4,5-bisphosphate (PtdIns(4,5)P2) regulate ALR. Combining a screen of candidates identified through proteomic analysis of purified ALR tubules, and large-scale RNAi knockdown, we unveiled a tightly regulated molecular pathway that controls lysosome homeostasis, in which clathrin and PtdIns(4,5)P2 are the central components. Our functional study demonstrates the central role of clathrin and its associated proteins in cargo sorting, phospholipid conversion, initiation of autolysosome tubulation, and proto-lysosome budding during ALR. Our data not only uncover a molecular pathway by which lysosome homeostasis is maintained through the ALR process, but also reveal unexpected functions of clathrin and PtdIns(4,5)P2 in lysosome homeostasis.

作者简介：

俞立

博士、教授 、博导

1994 四川大学生物系微生物专业 学士
2000 北京大学生命科学学院分子生物学专业 博士
2000~2008 美国国立卫生研究院 博士后
2008~至今 清华大学生命科学学院 教授

主要科研领域与方向
综合细胞生物学，生物化学，系统生物学等手段，利用从酵母到小鼠等不同模式生物研究 1）自吞噬在细胞及分子水平上的调控机制 2）细胞程序性死亡3）细胞器的产生，运动的分子机制。

席建忠

博士; 博士生导师; 工学院生物医学工程系教授

1996年，毕业于北京理工大学化工与材料学院；
2000年获清华大学生物系细胞与分子生物学硕士学位；
2000年自费留学美国康奈尔大学攻读博士学位；
2002年随导师转学到加州大学洛杉矶分校；
2004年获生物医学工程专业博士学位之后，任职研究员（Research Associate）；
2005年，获美国内布拉斯加大学－林肯分校的助理教授职位；
2005年，加入北京大学成为工学院”优秀青年人才引进计划”的特聘研究员。

现担任：
国际材料学会(Material Research Society)和国际生物物理学会(Biophysics Society) 会员

主要研究方向：
生物传感器和生物芯片的开发；
新型功能材料的设计和合成，用于研究干细胞、癌细胞等代谢调控机制；
心肌细胞动力学研究等方面。