Galectin 8標記受損的囊泡誘導自噬反應以保護細胞避免細菌入侵

論文: Thurston T. L, Wandel M. P, von Muhlinen N, Foeglein A. and Randow F. 2012. Galectin 8 targets damaged vesicles for autophagy to defend cells against bacterial invasion. Nature. 482(7385): 414-8.

報告者: 林紓晴              時間: 13:00~14:00, Apr. 18, 2012

講評老師: 劉校生教授                        地點: Room 601

摘要:

細胞自噬反應是對抗及標記病原菌入侵並將其降解的一種生理反應，細胞自噬會標記入侵細胞的病原菌像Salmonella enterica serovar Typhimurium，但詳細的機制尚未釐清。當Salmonella入侵細胞時，會形成類似液泡的構造並在裡面進行複製，其構造稱為Salmonella- containing vacuole (SCV)。而先前有研究指出，galectin 3會累積在含有細菌的受損囊泡上，使宿主能藉由偵測galectin 3累積，進而將其受感染的囊泡分裂解掉1。Galectins是一種β-半乳糖醣苷結合凝集素，含有能辨認醣類的domain。在細胞質中缺乏複雜的醣類，而galectins通常會累積在細胞質中，故其可做為偵測危險的受體。作者發現在S. Typhimuriume入侵細胞後，galectin 8會藉由辨認受損的SCV上宿主的醣類分子而附在SCV上。作者進一步的發現galectin 8累積在受損囊泡的現象並非只有在感染S. Typhimuriume時發生，當Listeria 和 Shigella 感染入侵時也會發生。除此之外，在囊泡受到滲透壓力影響而受損時，也會誘發galectin 8累積在受損囊泡，故可發現galectin 8可以做為一個多方面偵測受損囊泡的受器。另外，Galectin 8累積的同時會藉由招集NDP52這個adaptor蛋白，幫助LC3聚集而活化了抵抗細菌的細胞自噬反應。依賴Galectin 8而聚集NDP52到SCV的現象是非常短暫，作者發現隨後NDP52聚集到SCV會變成依賴ubiquitin。這個現象說明了galectin 8是扮演了一個早期誘導細胞自噬反應發生的訊號。總結，galectin 8會藉由和受損囊泡上的醣類結合，藉著招集NDP52，隨後促使LC3聚集過來而活化細胞自噬反應將入侵的病原菌降解。Galectin 8 能當成一種偵測危險的受器，藉由偵測細胞質中特異的醣類，提供寄主快速的去偵測及消除入侵的病原菌。

References:

1. Paz, I. et al. Galectin-3, a marker for vacuole lysis by invasive pathogens. Cell Microbiol 12, 530-544, doi:10.1111/j.1462-5822.2009.01415.x (2010).

2. Huang, J. et al. A sweet way of sensing danger. Nature 482, 316-317.