细胞应激响应是维持生命体正常生长发育、抵御内外环境干扰的核心生理过程,其中内质网应激因直接关联蛋白质折叠稳态与细胞存活,成为细胞生物学领域的研究热点。
当细胞内蛋白质错误折叠过量、内质网功能失衡时,便会触发内质网应激,持续失控的内质网应激会直接导致细胞凋亡,甚至引发机体病变。目前学界公认的经典响应通路为内质网-细胞核通路,该通路主要通过核内基因转录调控实现胁迫缓解,相关研究已较为成熟。
但长期以来,科研人员普遍忽略了细胞质膜系统在内质网这种内部应激响应中的作用,质膜能否感知内质网应激、通过何种通路参与胁迫调控,始终是该领域的空白,也导致细胞内质网应激的完整调控网络无法被全面解析。有鉴于此,本研究针对这一研究缺口,聚焦质膜感受器MoPh1,深挖其在内质网应激中的调控机制,填补相关研究空白。
山东农业大学植物保护学院丁新华教授、李洋副教授携手核心科学内容围绕内质网应激响应新通路的挖掘与机制解析展开,首次发现质膜蛋白MoPh1作为关键感受器,可依托内质网-质膜连接位点直接感知内质网应激信号,打破了以往仅关注内质网-细胞核经典通路的研究局限。
研究证实,MoPh1感知应激后,会特异性靶向自噬体与液泡,直接激活细胞自噬进程,通过自噬降解错误折叠蛋白、修复细胞内环境稳态,实现内质网应激的有效缓解。
进一步验证表明,MoPh1介导的质膜-液泡通路完全独立于经典转录调控通路,且在真菌和植物细胞中均高度保守,发挥着不可替代的促细胞存活作用。该研究完善了细胞内质网应激的调控网络,明确了质膜在细胞内部应激响应中的核心地位,为后续真菌、植物抗逆机制研究提供了全新靶点与理论支撑。
丁新华,男,1980年6月生,教授,博导,“1512”工程第一层次,植物保护学院党委委员,教授委员会委员,植物病理学系主任,博士导师组组长,山东省泰山产业领军人才,山东省杰出青年基金获得者,山东省智库高端人才,山东省科技特派员。2008/07-2010/06,山东农业大学,植保学院植物病理学系,副教授。2010/07-至今,山东农业大学, 植保学院植物病理学系,教授。2012-2013,美国密西根州立大学,植物生物学系,研究学者。李洋,副教授,博士,2016年毕业于山东农业大学植物保护学院植物病理专业获农学博士学位,现为山东农业大学植保学院植物病理系副教授,植物病理学科博士点秘书,山东农业大学 “1512工程” 四层次人才