综述(IF:16.016)|Autophagy：高尔基体蛋白MON-2可以促进长寿

 点击蓝字“蛋白质组”,轻松关注不迷路

生科云网址：https://www.bioincloud.tech/

---

编译：微科盟-草重木雪，编辑：微科盟Emma、江舜尧。

微科盟原创微文，欢迎转发转载。

导读

高尔基体调节包括蛋白质和脂类在内的大分子的修饰和亚细胞定位过程。高尔基体缺陷引起的蛋白质分选异常导致哺乳动物中各种疾病的发生。然而，高尔基体在有机体寿命中的作用在很大程度上仍然未知。通过定量蛋白质组学方法，研究者此前证明了MON-2，一个进化保守的Arf-GEF蛋白，参与高尔基体到核内体的转运，通过上调秀丽隐杆线虫的巨自噬/自噬来促进长寿。研究者们使用培养的哺乳动物细胞的数据表明，在饥饿条件下，MON2从高尔基体转位到核内体，随后通过结合LGG-1/GABARAPL2增加自噬通量。因此，高尔基体到核内体的转运似乎是一个自噬上调的进化保守过程，这有助于增加生物体的寿命。本文于此对近期研究者的相关工作进行总结，并对MON-2后续研究的方向及途径提出了一些思考和建议。

论文ID

原名：MON-2, a Golgiprotein, promotes longevity by upregulating autophagy through mediating interorganelle communications译名：MON-2是一种高尔基体蛋白，通过介导细胞器间的通讯，上调自噬，从而促进长寿期刊：AutophagyIF：16.016发表时间：2022.02通讯作者：Seung-Jae V. Lee、Cheolju Lee、Seung-Yeol Park
通讯作者单位：韩国科学技术院、浦项科技大学

主要内容

巨自噬（以下简称自噬）是一种大规模的细胞循环过程，负责通过自噬体-溶酶体途径降解受损或功能失调的细胞质成分。自噬在生理过程中发挥多种基本作用，包括发育和免疫。自噬还与衰老和年龄相关疾病有关，并且是各种物种长寿所必需的生物过程。由于秀丽隐杆线虫寿命相对较短，具有遗传易处理性，以及机体内存在进化上保守的衰老调节过程（例如自噬等），其常作为衰老和长寿相关研究的优秀模式生物。此外，高尔基体对于细胞器之间的大分子（其中也包括自噬体）运输至关重要。然而，目前关于高尔基复合体在调节机体衰老中作用的研究相对较少。作为生物化学研究模式生物，秀丽隐杆线虫的研究价值，特别是对于衰老过程分析，一直被低估，因此我们基于秀丽隐杆线虫进行了无偏差的定量蛋白质组学实验，以确定影响寿命的新因素。具体来说，我们希望可以确定那些因长寿促进的条件（线粒体呼吸减少）而导致水平变化的蛋白质。我们随后进行了大规模的基于RNAi的寿命，筛选可编码从我们的蛋白质组分析中鉴定出的蛋白质的靶标基因。在长寿所需的四种蛋白质中，我们进一步将研究重点放在了MON-2（图1）上，它是一种进化上保守的Arf-GEF蛋白，定位于跨高尔基体网络并参与高尔基体到核内体的转运。我们之所以选择MON-2作为我们研究的重点，主要是考虑到高尔基体蛋白在调节衰老中的作用在很大程度上仍然未知。我们发现，除了线粒体呼吸作用减少外，MON-2还可以通过降低胰岛素/胰岛素样生长因子1信号通路和饮食限制来延长寿命。我们随后发现PAD-1/DOP1可与酵母中的Mon2形成复合物，从而对nexin SNX-3/SNX3和TBC-3/TBC1D22A进行分类，所有这些生物过程都有助于高尔基体和核内体之间的囊泡运输。这些结果表明PAD-1/DOP1，与MON-2一样，也是秀丽隐杆线虫长寿所必需的蛋白质。这些数据表明，MON-2调节的高尔基体 — 核内体转运对于秀丽隐杆线虫长寿是必要的生物过程。                            
图1 MON-2/MON2对自噬的上调在秀丽隐杆线虫和哺乳动物细胞之间是保守的线粒体呼吸减少或饮食限制和饥饿似乎分别增加了秀丽隐杆线虫和哺乳动物细胞中高尔基体中的MON-2/MON2水平。这导致MON-2/MON2从高尔基体转运到核内体，从而在吞噬泡上通过MON-2/MON2结合LGG-1/GABARAPL2（一种关键的自噬因子）诱导自噬体形成增加。因此，MON-2/MON2介导的自噬增加可导致秀丽隐杆线虫的寿命延长。
那么MON-2是如何通过多种干预措施延长寿命呢？通过评估影响衰老的各种既定因素的作用，结果表明自噬可在MON-2调节的寿命延长中发挥调节作用。此外，我们发现，MON-2通过减少线粒体呼吸和饮食限制，是增强自噬体形成和自噬激活所必需的蛋白质。此研究还发现，哺乳动物MON2上调饥饿状态下的自噬，这可能是通过核内体从高尔基体转运到吞噬体，并通过与培养的人类细胞中关键自噬调节因子Atg8/LGG-1的同源物GABARAPL2的物理作用产生的。因此，MON-2在调节自噬中的作用似乎在秀丽隐杆线虫和哺乳动物中相对保守。总的来说，我们的研究结合了无偏差的蛋白质组学和分子遗传学方法，揭示了MON-2和高尔基体到核内体的转运在寿命调节中的新作用。我们首次进行了质谱分析，揭示由两个广泛研究且可促进长寿的秀丽隐杆线虫中线粒体呼吸基因clk-1和isp-1突变引起的蛋白质组学变化。结果表明了高尔基蛋白MON-2/MON2在促进秀丽隐杆线虫和培养的哺乳动物细胞自噬体形成中的重要作用。考虑到MON-2的进化保守性和自噬在衰老中的作用，我们很容易由此推测MON2也可能有助于哺乳动物的长寿。

讨论总结

虽然我们证明了MON-2作为长寿和自噬调节因子的作用，但在未来的研究中还有许多问题需要解决。尽管我们的数据与MON-2适当运输自噬相关因子可能增强了自噬体形成这一结论相吻合，但是我们尚未提供将MON-2介导的膜转运与自噬联系起来的直接证据。此外，我们需要鉴定和表征导致MON-2上调的因素，以及需要测试MON-2对自噬的上调是否会影响哺乳动物的机体衰老。对这些问题的进一步研究将为自噬和衰老的研究开辟一条具有前景的新途径。原文链接： 

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35188063/

----------微科盟更多推荐---------- 

      

如果需要原文pdf，请扫描文末二维码领取

蛋白质组长期接受科研文章/经验投稿，期待与您交流更多蛋白质组学问题

（联系多组学老师即可投稿&申请入群）

请关注下方公众号

了解更多蛋白质组知识

蛋白质组，专注蛋白质组学《蛋白质组》是微科盟旗下专注于学术知识免费分享平台，内容主要包括分享蛋白组学最新文献，新闻，干货知识，视频课程和学术直播讲座。

蛋白质组仅用于学术成果分享与交流，不涉及商业利益。

也严禁他人将本公众号的内容用于商业运营。