Phosphatidylinositol 4‐phosphate on Rab7‐positive autophagosomes revealed by the freeze‐fracture replica labeling
Phosphatidylinositol 4‐phosphate on Rab7‐positive autophagosomes revealed by the freeze‐fracture replica labeling
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通过冷冻断裂复制标记揭示 Rab7 阳性自噬体上的磷脂酰肌醇 4-磷酸
DOI：
10.1111/tra.12623
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发表时间：
2018
期刊：
影响因子：
4.5
通讯作者：
Fujita Akikazu
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Kurokawa Yuna;Yoshida Akane;Fujii Emi;Tomioku Kanna;Hayashi Hiroki;Tanabe Kenji;Fujita Akikazu
磷脂酰肌醇4 -磷酸（PtdIns(4)P）是高尔基体、内体系统和质膜中必不可少的信号分子，在调节膜运输、细胞骨架组织、脂质代谢和信号转导途径中起作用，所有这些都是通过与PtdIns(4)P结合蛋白直接相互作用介导的。PtdIns(4)P最近被报道在自噬体生物发生中具有功能作用。LC3和GABARAP亚家族以及一个小的GTP结合蛋白Rab7定位于自噬体膜上，并参与自噬体形成和成熟的各个阶段。为了更好地了解自噬体的生物发生，有必要确定PtdIns(4)P的定位，并研究其与LC3和GABARAP亚家族以及Rab7的关系。为了分析PtdIns(4)P的分布，我们使用了一种电子显微镜技术，将PtdIns(4)P标记在细胞内生物膜的冷冻断裂复制品上，这可以最大限度地减少人为扰动的可能性，因为膜中的分子被物理固定在原位。利用这种技术，我们发现PtdIns(4)P定位在细胞质上，而不是自噬体内外膜的管腔（外质）小叶上。双标记显示PtdIns(4)P主要与Rab7共定位，而不与LC3B、GABARAP、GABARAPL1和GABARAPL2共定位。Rab7在自噬体成熟和自噬体-溶酶体融合事件中起重要作用。我们认为PtdIns(4)P在自噬体形成后期定位于细胞质小叶，这可能阐明了PtdIns(4)P在自噬体形成后期的重要性。
Phosphatidylinositol 4‐phophate (PtdIns(4)P) is an essential signaling molecule in the Golgi body, endosomal system, and plasma membrane and functions in the regulation of membrane trafficking, cytoskeletal organization, lipid metabolism and signal transduction pathways, all mediated by direct interaction with PtdIns(4)P‐binding proteins. PtdIns(4)P was recently reported to have functional roles in autophagosome biogenesis. LC3 and GABARAP subfamilies and a small GTP‐binding protein, Rab7, are localized on autophagosomal membranes and participate at each stage of autophagosome formation and maturation. To better understand autophagosome biogenesis, it is essential to determine the localization of PtdIns(4)P and to examine its relationship with LC3 and GABARAP subfamilies and Rab7. To analyze PtdIns(4)P distribution, we used an electron microscopy technique that labels PtdIns(4)P on the freeze‐fracture replica of intracellular biological membranes, which minimizes the possibility of artificial perturbation because molecules in the membrane are physically immobilized in situ. Using this technique, we found that PtdIns(4)P is localized on the cytoplasmic, but not the luminal (exoplasmic), leaflet of the inner and outer membranes of autophagosomes. Double labeling revealed that PtdIns(4)P mostly colocalizes with Rab7, but not with LC3B, GABARAP, GABARAPL1 and GABARAPL2. Rab7 plays essential roles in autophagosome maturation and in autophagosome‐lysosome fusion events. We suggest that PtdIns(4)P is localized to the cytoplasmic leaflet of the autophagosome at later stages, which may illuminate the importance of PtdIns(4)P at the later stages of autophagosome formation.
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作者：
通讯作者：
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DOI：
10.1016/j.bbamem.2016.03.011
发表时间：
2016
期刊：
Biochim. Biophys. Acta
影响因子：
--
作者：
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通讯作者：
A.
DOI：
10.1007/bf01003278
发表时间：
1969-05-01
期刊：
The Histochemical journal
影响因子：
--
作者：
Hopwood, D
通讯作者：
Hopwood, D
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DOI：
--
发表时间：
2009
期刊：
影响因子：
--
作者：
Shibuya K.;et al;Toyoshi Fujimoto
通讯作者：
Toyoshi Fujimoto
影响因子：
11.4
作者：
Kabeya, Y;Mizushima, N;Yoshimori, T
通讯作者：
Yoshimori, T