細胞自噬通過降解中心體微衛(wèi)星處的OFD1促進原纖毛的形成.pdf

1、原纖毛是真核生物中普遍存在的類似于“天線”結構的細胞器，它能傳導多種胞外信號，以保證生物體的正常發(fā)育并維持機體內穩(wěn)態(tài)。導致原纖毛異常的突變，會影響生物體內多條信號轉導通路，并引發(fā)人類多種遺傳性疾病，統(tǒng)稱為“纖毛病變性疾病”。很多與原纖毛形成相關的重要中心體蛋白和原纖毛蛋白的缺失及突變，或者上述蛋白在細胞內的錯定位都會導致原纖毛結構或功能的異常。然而迄今為止，人們對于原纖毛形成分子機制的認識還極為有限。為了更為深入地研究原纖毛的形成機理以

2、及細胞自噬途徑的生理作用，開展了本文的研究，現(xiàn)將研究思路及實驗結果總結如下:
　　(1)為了尋找細胞自噬途徑的新底物以及潛在的接頭蛋白，我們選用了最為可靠和普遍存在于哺乳動物體內的細胞自噬分子標記LC3為誘餌蛋白，利用串聯(lián)親和純化技術分離得到包括PCM1，OFD1，Cep131在內的多個中心體微衛(wèi)星蛋白，其中，PCM1與LC3及其同源物的結合相對穩(wěn)定;
　　(2)利用免疫共沉淀方法證實了PCM1，OFD1和LC3在細胞內形成

3、同一個蛋白復合體，其中PCM1是OFD1定位于中心體微衛(wèi)星所必需的調節(jié)蛋白，并介導了OFD1和LC3的相互結合;
　　(3)在上述中心體微衛(wèi)星蛋白中，OFD1是細胞自噬的新底物，在血清饑餓誘導的條件下被細胞自噬途徑特異性降解;
　　(4)血清饑餓處理誘導中心體微衛(wèi)星分子標記PCM1與LC3的共定位，并激活細胞自噬途徑專一性降解定位于中心體微衛(wèi)星處的OFD1;
　　(5)相對于定位在中心粒遠端的OFD1，位于中心體微衛(wèi)星

4、處的OFD1的降解率更快;
　　(6)與Atg5-/-小鼠胚胎纖維元細胞相比，Atg5+/+小鼠胚胎纖維元細胞能夠形成更多更長的原纖毛，并伴隨著BBS4向原纖毛內的高效運輸。Atg3-/-小鼠胚胎纖維元細胞與CQ處理的Atg5+/+小鼠胚胎纖維元細胞也表現(xiàn)出類似的纖毛形成缺陷，說明細胞自噬促進原纖毛形成，而中心體微衛(wèi)星處OFD1的積累是導致原纖毛形成受阻的原因;
　　(7)利用shRNA介導的OFD1基因沉默更為高效地靶向定

5、位位于中心體微衛(wèi)星處的OFD1，提高小鼠胚胎纖維元細胞形成原纖毛的能力，并促使人類乳腺癌細胞系MCF7恢復形成原纖毛的能力，再度證實定位于中心體微衛(wèi)星處的OFD1是原纖毛形成的通用抑制因子。
　　綜上所述，本研究表明，細胞自噬通過特異性降解定位于中心體微衛(wèi)星處的OFD1促進原纖毛在小鼠胚胎纖維元細胞以及人類乳腺癌細胞中的形成;首次證明細胞自噬途徑在細胞器形成過程中的重要作用，也為治療纖毛病變性疾病藥物以及抗腫瘤藥物的研發(fā)提供了重要