科学家发现新型溶酶体裂变因子

溶酶体是细胞物质降解、回收和信号传导的中心，对于维持细胞稳态、发育和衰老至关重要。为了满足各种生理需求，溶酶体通过融合和裂变过程不断重塑其形状和功能。虽然溶酶体融合过程已被广泛研究，但对溶酶体裂变知之甚少。负责溶酶体膜裂变的分子尚未确定。

由教授领导的研究小组。中国科学院生物物理研究所王晓晨和冯伟发现了一种新的溶酶体膜裂变因子并阐明了其作用机制。

研究人员以秀丽隐杆线虫为模型建立了多细胞生物溶酶体研究系统，并通过正向遗传筛选鉴定出HEAT重复蛋白HPO-27，其人类同源物为MROH1。 HPO-27和MROH1含有37个HEAT重复序列，其功能尚不清楚。

通过结合活细胞成像和冷冻电镜实验，研究人员发现HPO-27广泛表达于秀丽隐杆线虫的多个发育阶段和组织中。溶酶体功能分析表明，HPO-27和MROH1缺陷导致溶酶体酸化异常，水解酶活性降低，降解能力减弱。

共定位分析和超分辨率显微镜连续成像表明，HPO-27 和 MROH1 被 RAB7 招募到溶酶体并调节溶酶体膜裂变。

通过结构预测、截断体构建、超分辨率显微镜、负染电子显微镜和体外重建，研究人员发现单个HPO-27或MROH1可以通过头尾结合进行寡聚化，并介导HPO-27或MROH1的收缩和裂变。线虫、哺乳动物细胞和体外系统中的溶酶体和重构膜管。

这项研究发现了一类新型膜裂变因子，可以在不直接消耗能量分子(ATP/GTP)的情况下介导膜管裂变。

HPO-27和MROH1的发现为研究溶酶体膜裂变和其他膜裂变过程提供了新的途径，为进一步阐明溶酶体稳态和生理功能的调节奠定了重要基础。