PLOS：杨崇林研究组发表凋亡细胞清除信号通路研究新成果

  中科院遗传所杨崇林研究组在线虫的研究中发现，在凋亡细胞清除的信号传导过程中网格蛋白和AP2发挥重要作用。相关文章发表在2013年5月16日的"PLOS geneticS"杂志上。

凋亡细胞的吞噬作用是细胞死亡过程中不可或缺的一部分。在吞噬期间，进化保守的CED-1家族吞噬细胞受体识别细胞残体并传送吞噬信号诱导吞噬体的形成和成熟。但是，关于CED-1信号通路是如何诱导细胞支架重组为细胞残体内化和启动吞噬体成熟都是未知的。有趣的是，细胞残体吞噬作用的发生与网格蛋白介导的细胞表面分子的细胞吞噬现象(CME)相似，在这两个事件中都引起依赖感受器的细胞外物质内化，只是颗粒大小不一样。在CME中，等离子体膜受体的识别被衔接蛋白如AP2复合体触发网格蛋白有被小泡(CCVs)的结构，其直径在10-200nm之间。然而，这仍然不知道网格蛋白和AP2是否在凋亡细胞的吞噬作用中也发挥作用。

原文摘要：

Clathrin and AP2 Are Required for Phagocytic Receptor-Mediated Apoptotic Cell Clearance in Caenorhabditis elegans

Didi Chen, Youli Jian, Xuezhao Liu, Yuanya Zhang, Jingjing Liang, Xiaying Qi, Hongwei Du, Wei Zou, Lianwan Chen, Yongping Chai,Guangshuo Ou, Long Miao, Yingchun Wang, Chonglin Yang

Clathrin and the multi-subunit adaptor protein complex AP2 are central players in clathrin-mediated endocytosis by which the cell selectively internalizes surface materials. Here, we report the essential role of clathrin and AP2 in phagocytosis of apoptotic cells. InCaenorhabditis elegans, depletion of the clathrin heavy chain CHC-1 and individual components of AP2 led to a significant accumulation of germ cell corpses, which resulted from defects in both cell corpse engulfment and phagosome maturation required for corpse removal. CHC-1 and AP2 components associate with phagosomes in an inter-dependent manner. Importantly, we found that the phagocytic receptor CED-1 interacts with the α subunit of AP2, while the CED-6/Gulp adaptor forms a complex with both CHC-1 and the AP2 complex, which likely mediates the rearrangement of the actin cytoskeleton required for cell corpse engulfment triggered by the CED-1 signaling pathway. In addition, CHC-1 and AP2 promote the phagosomal association of LST-4/Snx9/18/33 and DYN-1/dynamin by forming a complex with them, thereby facilitating the maturation of phagosomes necessary for corpse degradation. These findings reveal a non-classical role of clathrin and AP2 and establish them as indispensable regulators in phagocytic receptor-mediated apoptotic cell clearance.

作者简介：

杨崇林 博士，研究员，博士生导师

1998年于北京大学获博士学位。1998-1999为意大利 International school for advanced studies 分子神经生物学实验室访问学者。

1999-2005年先后在University of Maryland School of Medicine和University of Colorado从事博士后研究。 2005年入选中国科学院 "百人计划"。

细胞程序性死亡又称细胞凋亡，是多细胞有机体生长和发育过程中最重要的生命现象之一。通过程序性死亡，多细胞有机体可抑制细胞的过量增殖，清除衰老和畸形细胞以维持健康细胞的正常数量。细胞凋亡对组织和器官发育、免疫耐受性以及神经细胞的生长与发育等起着决定性的作用。大多数重大疾病均与细胞凋亡的失调直接或间接相关。譬如，神经退行性疾病包括老年痴呆症(Alzheimer’s disease)、帕金森氏综合症(Parkinson’s disease)和亨廷顿氏综合症(Huntington’s　disease)等均源于神经系统细胞的过量凋亡;反之，细胞凋亡不足通常是各类癌症的直接原因。现已发现，细胞程序性死亡在进化上是一个非常保守的过程。在从原生动物线虫到高等动物人的多细胞生物中，细胞程序性死亡的相关基因十分保守且调控途径基本相似。因此，研究线虫的细胞程序性死亡能够使我们更好地了解人体细胞凋亡的调控机制。

杨崇林实验室主要以秀丽线虫(Caenorhabditis elegans)为模式，运用正向和反向遗传、生化以及细胞生物学等综合手段，探索细胞程序性死亡的调控规律。同时寻找能特异性地结合人体细胞凋亡因子的小分子化合物，包括小分子RNA 适配物(aptamer)和天然化合物等，从化学遗传学的角度研究细胞凋亡的调控机制。