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科學(xué)家揭示鈣離子信號(hào)觸發(fā)細(xì)胞自噬機(jī)制
作者：孟凌霄      來源：中國科學(xué)報(bào)
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中國科學(xué)院生物物理研究所張宏研究團(tuán)隊(duì)近期在自噬研究領(lǐng)域取得重要突破。他們發(fā)現(xiàn)了鈣離子通過鈣調(diào)蛋白依賴性蛋白激酶II β（CaMKIIβ），觸發(fā)細(xì)胞自噬的機(jī)制。相關(guān)論文2024年12月31日發(fā)表于《分子細(xì)胞》。
鈣離子是一種重要的多功能第二信使，廣泛參與細(xì)胞內(nèi)的多種生理活動(dòng)。它通過復(fù)雜的動(dòng)態(tài)變化，如瞬間變化或周期性波動(dòng)，向細(xì)胞傳遞信息。CaMKIIβ是一種能“解碼”這些鈣離子信號(hào)的分子，在細(xì)胞的不同組織中發(fā)揮著重要作用。而細(xì)胞自噬則是細(xì)胞通過“清理”胞內(nèi)物質(zhì)或受損部件來維持健康和穩(wěn)定的關(guān)鍵過程，與多種疾病的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)。
張宏團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)自噬被誘導(dǎo)時(shí)，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)表面納米空間會(huì)出現(xiàn)鈣離子瞬變（即鈣信號(hào)的快速變化）。CaMKIIβ能夠感知這些信號(hào)，并迅速從肌動(dòng)蛋白絲上脫離，形成點(diǎn)狀結(jié)構(gòu)。這些點(diǎn)狀結(jié)構(gòu)為一種叫FIP200的復(fù)合物提供了聚集的“起始位點(diǎn)”。隨后，F(xiàn)IP200通過液-液相分離形成凝聚體，從而啟動(dòng)自噬體的生成。
研究還表明，CaMKIIβ不僅負(fù)責(zé)解碼鈣離子信號(hào)，還能調(diào)節(jié)鈣離子瞬變的強(qiáng)度和持續(xù)時(shí)間，確保整個(gè)過程精確無誤。此外，他們發(fā)現(xiàn)與一種神經(jīng)發(fā)育障礙（MRD54）相關(guān)的CaMKIIβ突變會(huì)導(dǎo)致自噬功能的缺陷。這一發(fā)現(xiàn)表明，自噬的異�？赡芘c該疾病密切相關(guān)。
相關(guān)論文信息：
https://doi.org/10.1016/j.molcel.2024.10.001
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