4月9日，Cell Reports雜志以封面文章形式發(fā)表了中國科學(xué)院生物物理研究所張宏組和李棟組合作的研究論文“The ER-Localized Protein DFCP1 Modulates ER-Lipid Droplet Contact Formation”。該文利用超高分辨率GI-SIM成像技術(shù)揭示了脂滴形成過(guò)程中，內質(zhì)網(wǎng)定位蛋白DFCP1可以標記新生的脂滴結構上，這些結構沿內質(zhì)網(wǎng)運動(dòng)并進(jìn)一步融合形成成熟的脂滴。DFCP1是Rab18的效應因子，位于成熟脂滴上的DFCP1與Rab18-ZW10形成復合體，介導內質(zhì)網(wǎng)-脂滴的互作。
脂滴是細胞中儲存脂類(lèi)和能量的一種重要細胞器。前期研究發(fā)現脂滴從內質(zhì)網(wǎng)上形成，首先在內質(zhì)網(wǎng)磷脂雙分子層之間合成并累積大量中性脂，形成眼睛樣結構，后不斷累積最終從內質(zhì)網(wǎng)上分離形成脂滴。但人們對脂滴形成的早期過(guò)程尚不清楚，而脂滴與內質(zhì)網(wǎng)之間的互作機制也知之甚少。在多細胞生物自噬小體形成過(guò)程中，內質(zhì)網(wǎng)定位蛋白DFCP1遷移到位于內質(zhì)網(wǎng)的自噬前體結構歐米伽小體上，并作為歐米伽小體的標記。但是DFCP1缺失不會(huì )引起自噬異常，其在細胞中功能之謎仍未解開(kāi)。張宏課題組研究發(fā)現在油酸誘導脂滴生成后，DFCP1會(huì )定位在脂滴的表面。利用李棟課題組新開(kāi)發(fā)的超高分辨活細胞成像技術(shù)，發(fā)現DFCP1在內質(zhì)網(wǎng)上標記新生脂滴結構，并且這種結構的形成依賴(lài)于甘油三酯的合成。這些DFCP1陽(yáng)性結構在內質(zhì)網(wǎng)上是可逆的，并且在內質(zhì)網(wǎng)上移動(dòng)并融合形成能夠繼續生長(cháng)的脂滴，進(jìn)一步變大，生成成熟脂滴。編碼人類(lèi)Berardinelli-Seip先天性脂肪代謝障礙II癥的內質(zhì)網(wǎng)跨膜蛋白BSCL2，參與調控DFCP1標記的新生脂滴結構的可逆性以及融合和生長(cháng)。在成熟脂滴上，DFCP1還作為Rab18效應因子，與Rab18-ZW10復合體相互作用介導內質(zhì)網(wǎng)-脂滴互作的形成，從而調節脂滴的大小。該研究揭示了脂滴形成的早期過(guò)程，包括DFCP1標記的新生脂滴結構的融合、脂滴的生長(cháng)，以及由DFCP1介導的內質(zhì)網(wǎng)-脂滴的互作。
該工作由生物物理所張宏課題組和李棟課題組合作完成。張宏和李棟為論文的通訊作者，張宏課題組博士研究生李東方和麻省大學(xué)醫學(xué)院趙燕為論文的第一作者，生物物理所研究員劉平生也參與指導了這項研究。該課題獲得北京市科學(xué)技術(shù)委員會(huì )、國家自然科學(xué)基金委員會(huì )、中科院戰略重點(diǎn)研究計劃、中科院前沿科學(xué)重點(diǎn)研究計劃以及中國科學(xué)院大學(xué)教育基金會(huì )的臻溪生命科學(xué)基金的資助。
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