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生命科学与技术学院戴鹏团队揭示朊病毒样蛋白LENG8介导成核并驱动应激颗粒组装的新机制,成果发表于《前沿科学》

来源:生命科学与技术学院   时间:2026-09-10  浏览:

应激颗粒(Stress Granule,SG)是真核细胞在应激刺激下通过液-液相分离(liquid‑liquid phase separation, LLPS)形成的一类动态可逆的生物分子凝聚体(biomolecular condensate)。作为细胞响应内外环境压力的核心调控枢纽,SG可整合翻译重编程、信号转导与溶酶体膜修复等生物学过程,精细调控细胞的应激适应,维系细胞存活与功能。SG的稳态失衡与肿瘤、神经退行性病变及雄性不育等多种疾病的病理进程密切相关。SG具有高度异质性,其内部存在差异化的核心或亚结构,并依赖特异性成核因子启动初始组装。长期以来,调控SG起始组装的关键成核因子及其作用机制,一直是领域内研究的关键科学问题。

9月8日,同济大学生命科学与技术学院/附属妇产科医院戴鹏教授团队在《前沿科学》(Advanced Science)在线发表题为“Prion-Like Protein LENG8-Mediated Nucleation Drives Stress Granule Assembly”的研究论文。该研究发现朊病毒样蛋白LENG8为新型SG成核因子,证实其可在应激早期形成独立于经典G3BP1通路的新型成核斑点,并介导SG成熟过程中不同早期核心结构的融合,揭示了LENG8调控SG动态组装的分子机制。

研究团队前期发现,LENG8可通过LLPS形成一类新型核内RNA加工凝聚体,并将其命名为LENG8 granule。该凝聚体可作为调控可变多聚腺苷酸化(alternative polyadenylation,APA)的功能枢纽。研究发现,当细胞受到应激刺激时,细胞核内的LENG8 granule发生解聚;LENG8随后转位至细胞质,依靠自身相分离活性形成不依赖经典G3BP1的初始成核斑点。在SG成熟过程中,LENG8借助其朊病毒样结构域(prion-like domain,PrLD)与TIA1直接互作,介导LENG8斑点和G3BP1阳性SG核心发生融合,进而驱动SG的扩增与成熟。值得注意的是,LENG8在成熟SG内部仍以独立亚结构形式存在。敲低LENG8表达,或阻断LENG8与成核因子TIA1之间的相互作用,均能够抑制SG组装,造成SG体积缩小。为探究LENG8调控SG组装的生理功能,研究构建了Leng8条件性敲除小鼠模型。结果显示,LENG8缺失会削弱热应激诱导的SG组装,并升高生殖细胞凋亡水平,提示LENG8介导的SG组装能够保护生殖细胞,拮抗热应激损伤。

综上所述,该研究证实LENG8是一种新型SG成核因子,阐明了SG不同核心组分之间动态协同的组装机制,加深了对SG异质性形成的理解。与此同时,该研究表明LENG8可通过LLPS形成不同类型的凝聚体,分别在生理条件下介导细胞核内RNA代谢、在应激条件下介导细胞质SG组装,以此实现多重生物学功能。

LENG8介导应激颗粒组装并保护热应激条件下的生殖细胞

同济大学生命科学与技术学院博士生张明星为论文第一作者,同济大学生命科学与技术学院/附属妇产科医院戴鹏教授和广州大学朱洪文教授为论文共同通讯作者。该研究工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目的支持。

论文链接:https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.77622


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