論文：SEPA-1 mediates the specific recognition and degradation of P granule components by autophagy in C. elegans

Zhang Y, Yan L, Zhou Z, Yang P, Tian E, Zhang K, Zhao Y, Li Z, Song B, Han J, Miao L, Zhang H (2009). Cell 136: 308-21.

報告者：胡瑄耘              時間：13:10~14:00, May.13, 2009

講評老師：林以行 老師      地點：Room 601

摘要： 自體吞噬 (autophagy) 是細胞中負責清除堆積在細胞質中的一些不需要的物質、受損的胞器或是聚積的蛋白質的一個生理機制。最近的研究指出，自體吞噬在許多生理過程，包含了動物發育、神經系統功能、老化或是先天及後天免疫都有扮演角色[1] 。線蟲(Caenorhabditis elegans)是常應用於研究發育學的一個動物模式，而在本篇論文中，作者就利用線蟲這個模式去研究自體吞噬在發育學上所扮演的角色。在蠕蟲中，生殖細胞會含有稱為P granules的生殖顆粒，其被認為調控著生殖細胞的發育[2] 。P granules是由RNA以及許多的蛋白質所組成，在這些蛋白質當中，PGL和GLH蛋白會在胚胎發育的所有階段皆伴隨p granules。在線蟲胚胎發育的早期，P granules會藉由四次不對稱地分裂存在於生殖細胞當中，而目前的研究對於體細胞中的p granules是如何消失的機制尚不了解，這也是本篇作者想要去探討的部分。在本篇論文中，作者發現在自體吞噬基因突變的情況下，會造成體細胞中會有p granules成分中的PGL-1及PGL-3聚集，而形成PGL granules。利用免疫電子顯微鏡研究，他們觀察到體細胞中的PGL-1會存在在一個被認為是非常類似於autophagolysosomes的膜包圍構造中，這個證據更加強顯示了在體細胞中的p granules成分是藉由自體吞噬而被分解的。進一步，作者們找到了sepa-1 (suppressor of ectopic P granule in autophagy mutants)這個基因，並且也證實它對於PGL-1和PGL-3要形成PGL granules以及體細胞中p granules成份的清除是必須的。SEPA-1可以直接與PGL-3以及自體吞噬的蛋白LGG-1/ATG8結合，顯示了SEPA-1在此扮演一個轉接(adaptor)的角色，將PGL granules帶到自體吞噬的機制當中。總結以上，在線蟲的胚胎發育過程中，自體吞噬在體細胞中可以藉由SEPA-1的協助，而有選擇性的將p granules分解。這個研究顯示了在動物發育過程中，選擇性自體吞噬所扮演的特定生理功能。

參考資料：

1.          E.V. Megalou, N. Tavernarakis, Autophagy in Caenorhabditis elegans, Biochim. Biophys. Acta (2009), doi:10.1016/j. bbamcr.2008.12.010

2.          Strome S, Lehmann R (2007). Germ versus soma decisions: lessons from flies and worms. Science 316: 392-3.