饥饿细胞劫持蛋白质运输站
一项新的研究详细介绍了营养匮乏的细胞如何将蛋白质运输站转移到细胞回收中心进行分解，强调了细胞用来应对压力条件的新方法。
与细胞外结合的新蛋白质是在内质网(ER)上制造的，ER是细胞内的蛇形膜。内质网上的葡萄状管状生长物称为内质网出口点，充当运输站，收集这些新合成的蛋白质并将其运送到旅程的下一步。
近年来，科学家发现这些内质网出口位点还有助于将细胞物质和错误折叠的蛋白质输送到溶酶体(降解和回收细胞内物质的细胞器)，并为包括 COVID-19 在内的病毒复制提供平台。但研究人员感到困惑的是，内质网出口位点这一结构如何参与所有这些不同的功能。
在一项新研究中，来自 HHMI 珍妮莉亚研究园区的研究人员，由利平科特-施瓦茨实验室前博士后、现任哥伦比亚大学助理教授廖亚成领导，使用超分辨率活细胞成像和体积电子显微镜来检查营养胁迫对 ER 出口位点的影响。
研究小组发现，压力会触发一系列分子协同工作，将内质网出口位点引导至溶酶体，并在溶酶体中被破坏——这是细胞可能用来释放在细胞内制造蛋白质所需的氨基酸的新途径。
首先，研究人员展示了当细胞缺乏营养时，内质网出口位点如何被传递到某些类型的溶酶体并被其摄取。
接下来，团队详细介绍了这个过程是如何发生的。当饥饿的细胞触发溶酶体释放钙时，它就开始了。这会导致一种酶 ALG2 被招募到 ER 出口位点，在那里它与一种称为 COPII 的结构结合，该结构附着在连接 ER 和 ER 出口位点的颈部。
ALG2 和 COPII 之间的这种连接启动了一个称为泛素化的过程，该过程涉及蛋白质降解。溶酶体上的一种蛋白质参与将细胞物质带到细胞器进行破坏，它识别泛素化过程产生的泛素，驱动内质网出口位点到达溶酶体。
一旦到达溶酶体，一侧附着于 ER 出口位点的 ALG2 将其另一侧与另一种蛋白质 ALIX 结合。 ALIX 与 ESCRT 相互作用，ESCRT 是一种位于溶酶体表面的蛋白质复合物，参与摄入。这种相互作用导致 ER 出口位点和溶酶体变得越来越近，直到 ER 出口位点被溶酶体吞噬和摄取。
除了在活细胞中观察这一过程之外，该团队还在人工系统中重建了它，确认所有不同的组件如何协同工作。
这项新工作详细介绍了细胞用来对抗压力的一种新途径，这种见解可以帮助研究人员更好地了解细胞和生物体如何衰老。它还可以揭示涉及内质网出口位点的其他过程，包括病毒通过溶酶体传递到细胞外的非常规方式，这可以帮助研究人员开发新的治疗方法。
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