細(xì)胞“自噬"的新秘鑰：看“棕櫚躅I域；?如何解鎖自噬體形成的奧秘

研究背景

自噬是細(xì)胞內(nèi)一種通過(guò)雙層膜結(jié)構(gòu)的自噬體包裹并降解細(xì)胞質(zhì)成分（如錯(cuò)誤折疊蛋白深入實施、損傷細(xì)胞器和入侵微生物）的降解途徑保持穩定，對(duì)維持細(xì)胞穩(wěn)態(tài)迎難而上、細(xì)胞發(fā)育長效機製、免疫反應(yīng)和細(xì)胞死亡至關(guān)重要交流，其失調(diào)與癌癥基礎、糖尿病和神經(jīng)退行性疾病相關(guān)提供堅實支撐。自噬體的形成由ATG蛋白調(diào)控，其中ATG16L1是關(guān)鍵蛋白高產，它與ATG12-ATG5結(jié)合形成復(fù)合物信息化技術，催化LC3脂化，促進(jìn)自噬體形成良好，并參與細(xì)胞內(nèi)細(xì)菌隔離逐步顯現、線粒體自噬及炎癥調(diào)節(jié)。S-棕櫚跻I；?/span>是一種可逆的翻譯后修飾自動化裝置，通過(guò)在半胱氨酸殘基上添加棕櫚酰基團(tuán)應用前景，影響蛋白質(zhì)相互作用和膜結(jié)合有很大提升空間，調(diào)節(jié)細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)和蛋白功能。

本篇文獻(xiàn)“ZDHHC 7介導(dǎo)的ATG 16 L1的S-棕櫚跏状?；龠M(jìn)LC 3脂化和自噬體形成"可能性更大，主要為了探索ATG16L1的S-棕櫚酰化位點(diǎn)及其對(duì)LC3脂化和自噬體形成的影響搖籃，以期闡明自噬調(diào)控機(jī)制關鍵技術。

研究?jī)?nèi)容

1. ATG16L1發(fā)生S-棕櫚酰化

首先深入，通過(guò)跫夹g研究；锼亟粨Q（ABE）實(shí)驗(yàn)檢測(cè)ATG16L1的S-棕櫚酰化狀態(tài)開展研究，發(fā)現(xiàn)HEK293T細(xì)胞中的內(nèi)源性ATG16L1以及MCF7細(xì)胞中過(guò)表達(dá)的ATG16L1均顯示出明顯的生物素信號(hào)姿勢，表明ATG16L1是一個(gè)S-棕櫚酰化蛋白首要任務。此外綠色化，使用棕櫚酰化抑制劑2-溴棕櫚酸（2-BP）處理細(xì)胞可顯著降低ATG16L1的修飾水平發展，進(jìn)一步證實(shí)了其S-棕櫚醣３址€定；癄顟B(tài)。實(shí)驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)面向，自噬誘導(dǎo)（EBSS和Torin 1）可顯著增加ATG16L1的S-棕櫚鮿恿?；剑允梢种疲?span>VPS34-IN1）則降低其S-棕櫚趸邮叫v；叫Ц咝?，表明ATG16L1的S-棕櫚酰化響應(yīng)自噬信號(hào)自動化。

2. ATG16L1的S-棕櫚跆嵘?；稽c(diǎn)

為了確定ATG16L1的S-棕櫚醺咂焚|；稽c(diǎn)，研究者構(gòu)建了多個(gè)截短突變體和位點(diǎn)突變體支撐能力。通過(guò)ABE實(shí)驗(yàn)資源優勢，發(fā)現(xiàn)ATG16L1的Cys153是主要的S-棕櫚酰化位點(diǎn)特征更加明顯。突變?cè)撐稽c(diǎn)（C153S）后長效機製，ATG16L1的S-棕櫚酰化水平顯著降低數字技術，表明Cys153是關(guān)鍵的修飾位點(diǎn)奮戰不懈。

3. ATG16L1的S-棕櫚酰化對(duì)LC3脂化的影響

作者利用ATG16L1基因敲除（KO）HeLa細(xì)胞系措施，發(fā)現(xiàn)ATG16L1的缺失導(dǎo)致LC3-II的缺失大大縮短，而重新表達(dá)野生型ATG16L1可恢復(fù)LC3-II的生成。然而緊密相關，表達(dá)S-棕櫚醺趿?；毕莸?span>ATG16L1-C153S突變體則無(wú)法恢復(fù)LC3-II的生成。在自噬誘導(dǎo)（EBSS或Baf-A1）條件下培訓，野生型ATG16L1可顯著促進(jìn)LC3-II的生成不合理波動，而ATG16L1-C153S突變體則無(wú)法響應(yīng)自噬誘導(dǎo)，表明ATG16L1的S-棕櫚踔匾ぞ?；瘜?duì)LC3脂化過(guò)程至關(guān)重要積極拓展新的領域。

4. ATG16L1的S-棕櫚酰化對(duì)自噬體形成的影響

通過(guò)在ATG16L1-KO HeLa細(xì)胞中穩(wěn)定表達(dá)EGFP-LC3更優質，并重新表達(dá)野生型ATG16L1或ATG16L1-C153S突變體相對開放，研究者發(fā)現(xiàn)野生型ATG16L1可顯著增加EGFP-LC3點(diǎn)狀結(jié)構(gòu)（自噬體標(biāo)記）的數(shù)量，而ATG16L1-C153S突變體則無(wú)法恢復(fù)自噬體的形成脫穎而出。進(jìn)一步通過(guò)GFP-RFP-LC3雙熒光實(shí)驗(yàn)和透射電子顯微鏡（TEM）觀察發(fā)現(xiàn)拓展應用，野生型ATG16L1可促進(jìn)自噬體和自噬溶酶體的形成，而ATG16L1-C153S突變體則無(wú)法促進(jìn)這些結(jié)構(gòu)的形成註入新的動力。此外領先水平，實(shí)驗(yàn)還表明ATG16L1的S-棕櫚酰化缺陷不影響吞噬體的形成雙重提升，但會(huì)抑制自噬體的成熟戰略布局。

5. ZDHHC7介導(dǎo)ATG16L1的S-棕櫚酰化

接著求索，通過(guò)共免疫沉淀（Co-IP）實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)讓人糾結，ZDHHC7與ATG16L1相互作用規模，并且這種相互作用在自噬誘導(dǎo)條件下增強(qiáng)穩定發展。進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)表明基石之一，ZDHHC7過(guò)表達(dá)可顯著增加ATG16L1的S-棕櫚酰化水平增持能力，而ZDHHC7的催化活性位點(diǎn)突變體（ZDHHC7-C160S）則無(wú)法促進(jìn)ATG16L1的S-棕櫚豕餐?；Ｔ?span>ZDHHC7基因敲除（KO）細(xì)胞中追求卓越，ATG16L1的S-棕櫚踔饾u完善；斤@著降低，而重新表達(dá)ZDHHC7可恢復(fù)ATG16L1的S-棕櫚鹾侠硇枨?；悄壳爸髁?，表明ZDHHC7是ATG16L1 S-棕櫚酰化的關(guān)鍵酶高質量。

6. ZDHHC7介導(dǎo)的ATG16L1 S-棕櫚醭浞职l揮；瘜?duì)自噬的影響

在ZDHHC7-KO細(xì)胞中，LC3-II的生成和自噬體的形成受到抑制管理，而重新表達(dá)ZDHHC7可恢復(fù)這些過(guò)程設計，而ZDHHC7-C160S突變體則無(wú)法恢復(fù)。此外改進措施，ZDHHC7過(guò)表達(dá)可促進(jìn)LC3-II的生成和自噬體的形成就此掀開，而ZDHHC7-KO則抑制這些過(guò)程。這些結(jié)果表明ZDHHC7介導(dǎo)的ATG16L1 S-棕櫚踅衲?；?/span>LC3脂化和自噬體形成中發(fā)揮重要作用穩步前行。

7. ATG16L1的S-棕櫚酰化對(duì)其相互作用的影響

研究者發(fā)現(xiàn)動手能力，ATG16L1的S-棕櫚踔鸩斤@現；瘜?duì)其與WIPI2B和RAB33B（WIPI2B通過(guò)招募ATG16L1復(fù)合物促進(jìn)LC3脂化，而RAB33B則通過(guò)運(yùn)輸ATG16L1復(fù)合物確保其在吞噬體上的定位）的相互作用具有顯著影響顯著。野生型ATG16L1與WIPI2B和RAB33B的相互作用強(qiáng)于S-棕櫚蹩焖僭鲩L；毕莸?span>ATG16L1-C153S突變體。此外占，ZDHHC7過(guò)表達(dá)可增強(qiáng)ATG16L1與WIPI2B和RAB33B的相互作用高質量，而2-BP處理則削弱這種相互作用。這些結(jié)果表明激發創作，ATG16L1的S-棕櫚跚熬?；ㄟ^(guò)增強(qiáng)其與WIPI2B和RAB33B的相互作用，促進(jìn)ATG16L1復(fù)合物在吞噬體上的募集增幅最大，從而促進(jìn)LC3脂化和自噬體的形成共享應用。

研究結(jié)論

本研究揭示了ZDHHC7介導(dǎo)的ATG16L1 S-棕櫚酰化通過(guò)增強(qiáng)其與WIPI2B和RAB33B的相互作用標準，促進(jìn)LC3脂化和自噬體的形成示範推廣，從而為自噬的調(diào)控提供了新的分子機(jī)制堅持好。

Wei F, Wang Y, Yao J, Mei L, Huang X, Kong H, Chen J, Chen X, Liu L, Wang Z, Wang J, Song J, Kong E, Yang A. ZDHHC7-mediated S-palmitoylation of ATG16L1 facilitates LC3 lipidation and autophagosome formation. Autophagy. 2024 Dec;20(12):2719-2737. doi: 10.1080/15548627.2024.2386915. Epub 2024 Aug 11. PMID: 39087410; PMCID: PMC11587844.