《Biol Chem.》酵母Bxi1/Ybh3蛋白是Bcl-2家族的祖先蛋白,既能在酵母中发挥Bim的促进线粒体自噬的功能,也能替代Bax/Bak在哺乳动物细胞中促进凋亡。
祝贺王钰莹以发表Yeast Bxi1/Ybh3 mediates conserved mitophagy and apoptosis in yeast and mammalian cells: convergence in Bcl-2 family,该研究证明了酵母Bxi1/Ybh3蛋白是Bcl-2家族的祖先蛋白,既能在酵母中发挥Bim的促进线粒体自噬的功能,也能替代Bax/Bak在哺乳动物细胞中促进凋亡。
Bcl-2家族蛋白是经典的肿瘤靶标蛋白,参与调控哺乳动物细胞的自噬和凋亡。Bcl-2家族的进化保守性仅能追溯到线虫,在低等真核生物和原核生物中都尚未发现其同源蛋白。寻找Bcl-2家族的祖先蛋白是我们课题组多年来的研究兴趣。在发现Bcl-2家族的Bim蛋白是Hsp70多蛋白的辅助伴侣蛋白之后,相继发现在原核和真核细胞中,外源表达的人源Bim蛋白仍然能够与Hsp70蛋白发生互作。而且在哺乳动物细胞中,Hsp70/Bim二聚体介导了一条Parkin依赖的线粒体自噬信号转导通路。PINK1-Parkin是目前唯一被揭示的哺乳动物细胞的泛素依赖自噬的信号转导通路,和Bcl-2家族蛋白一样,其同源蛋白尚未在酵母等低等生物中被发现。
王钰莹以Hsp70-Bim PPI的特异性抑制剂S1g-10及其衍生物为化学工具,探讨酵母Bxi1/Ybh3在调节线粒体自噬和细胞凋亡中的作用。通过同源重组酵母Om45-GFP,发现酵母Ybh3通过与Bim相类似的方式与Hsp70相互作用介导酵母和哺乳动物细胞中泛素相关的线粒体自噬通路。此外,利用Bax/Bak双敲除MEF细胞,发现Ybh3通过类似于Bax/Bak的方式寡聚化,触发线粒体外膜通透性(MOMP),从而诱导细胞凋亡。
这一工作不仅说明酵母Bxi1/Ybh3是Bcl-2家族蛋白的多功能的祖先蛋白,担负了Bcl-2家族多种成员的功能,而且提示酵母中存在Parkin之外的线粒体自噬通路,引领自噬和凋亡这两个与肿瘤密切相关的生物过程的深入研究。
原文链接:https://doi.org/10.1515/hsz-2023-0359