拟南芥ATG8家族基因冗余调控机制解析：揭示自噬过程中的功能重叠与协同作用

来自国际顶尖团队的研究人员通过CRISPR/Cas9基因编辑技术系统敲除拟南芥全部9个ATG8基因位点，突破性地揭示了植物ATG8家族成员在自噬通路中的功能冗余特性。研究发现与哺乳动物不同，拟南芥ATG8异构体在调控自噬流(autophagic flux)时存在显著功能重叠，且通过ATG8相互作用基序(AIM)-LC3相互作用区域(LIR)与RABG3/RAB7蛋白互作，共同调控自噬体-液泡融合过程。该研究为深入解析植物经典与非经典自噬机制提供了重要遗传工具。

　　

拟南芥自噬相关蛋白8（ATG8）家族作为泛素样蛋白，在批量自噬和选择性自噬过程中发挥核心作用。科研人员运用成簇规律间隔短回文重复序列（CRISPR）/CRISPR相关蛋白9（Cas9）技术，对拟南芥全部9个ATG8基因位点进行系统性敲除。令人惊讶的是，与哺乳动物ATG8家族成员功能特化不同，拟南芥各亚型在调控自噬流方面展现出显著的功能冗余——组合突变体表现出与其他自噬突变体相似的自噬障碍和蛋白质组紊乱。

深入研究晚期自噬阶段时发现，所有拟南芥ATG8亚型均能通过ATG8相互作用基序（AIM）-LC3相互作用区域（LIR）结合位点与Rab GTP酶（RABG）3/RAB7蛋白互作。这种特异性互作不仅介导RABG3锚定自噬体膜，更可能是自噬体-液泡融合的关键分子开关，但有趣的是该过程并不影响内体运输通路。这项研究建立的系列高阶atg8突变体，为选择性研究拟南芥经典与非经典自噬途径中单个ATG8亚型功能提供了全新平台。