Vici症候群相關蛋白EPG5是Rab7的effector，調控自噬小體與次級小體或溶酶體的融合機制

論文：The Vici Syndrome Protein EPG5 Is a Rab7 Effector that Determines the Fusion Specificity of Autophagosomes with Late Endosomes/Lysosomes

報告者：劉席羽          時間：15:00~16:00, May 24, 2017

講評老師：凌斌教授           地點：Room 601

摘要：

自噬作用是演化上高度保留的一種藉由溶酶體降解蛋白的過程，在高等的真核生物中新生的自噬小體(autophagosome)會與內吞的囊泡(endocytic vesicle)融合形成囊泡(amphisome)，而此囊泡會進而與溶酶體融合形成自噬溶酶體(autolysosome)。

調控自噬小體與次級小體(late endosome)或溶酶體(lysosome)融合是稱為SNARE的蛋白複合體，其中包括在自噬小體上的Syntaxin 17、SNAP29，以及在次級小體或溶酶體上的VAMP7/8。細胞中有一群具有水解GTP功能的小蛋白，而這群蛋白會各自在不同的囊泡或胞器的膜上，當其活化時會吸引特定的作用蛋白(effector)，用以調控囊泡出芽(vesicle budding)、去膜(uncoating)、囊泡運輸，以及囊泡融合。EPG5是其中一種作用蛋白，當Rab蛋白活化時會被其所吸引，並促使運輸蛋白與其目的地的膜(target membrane)融合。EPG5是在秀麗隱桿線蟲中發現，當線蟲失去epg5基因的功能時，會使得自噬作用的功能受損，導致在線蟲成長過程中有各種蛋白累積在細胞內，而對於哺乳動物來說，EPG5在缺乏營養所引起的自噬作用中是被需要的，並且在形成有降解功能的自噬溶酶體時EPG5也是被需要的，除此之外，當EPG5功能喪失時，還會影響細胞小體的運輸、細胞小體降解變慢，和延遲細胞小體的回收。人類的epg5基因隱性突變時，會造成多重系統異常的Vici症候群，病徵包括免疫不全、腦部發育不全，以及肌肉異常現象。

在本篇，作者發現EPG5會直接與Rab7及VAMP7/8作用，並帶著次級小體或溶酶體到自噬小體上的LC3/LGG-1結合，以及使自噬小體上的STX17與SNAP29形成複合體。EPG5會特異的促使自噬小體與次級小體或溶酶體融合，當EPG5功能異常時，會使得自噬小體隨意的與細胞內的小體進行融合，造成細胞內累積許多體積較大且不能被降解的囊泡。

參考資料：

1.     Tian, Y., Z. Li, W. Hu, H. Ren, E. Tian, Y. Zhao, Q. Lu, X. Huang, P. Yang, X. Li, X. Wang, A. L. Kovacs, L. Yu and H. Zhang (2010). "C. elegans screen identifies autophagy genes specific to multicellular organisms." Cell 141(6): 1042-1055.