自噬研究指南|大自噬的关键——自噬溶酶体的形成（一）
自噬通常指大自噬，由脂质膜结构包绕待降解物形成自噬小体，然后与溶酶体融合并降解其内容物，维持细胞内环境稳态。自噬小体的数量及其和自噬溶酶体的比例是判断自噬活性的关键（详情可回顾“自噬研究指南|干货篇：自噬检测方法详解”这篇文章哦~）。新形成的自噬小体需要经历一个被称为“成熟”的过程，在这个过程中，它们与来自溶酶体室的囊泡（包括早期/晚期内体和溶酶体）融合，形成自噬溶酶体（图1）。本期就来详细讲讲自噬溶酶体形成的机制。
图1 自噬小体与溶酶体融合过程[1]
自噬小体与溶酶体融合形成自噬溶酶体的过程需要多个膜动力学调节因子的协同作用，包括可溶性N -乙基马来酰亚胺敏感因子附着蛋白受体（SNARE）、拴系蛋白（Tethers）和小RAB GTP酶，以及自噬小体和内体/溶酶体的相互转运。
融合过程主要由两种SNARE复合物介导，自噬小体膜上的STX17、SNAP29和晚期内体/溶酶体上的VAMP8，以及自噬小体上的YKT6、SNAP29和晚期内体/溶酶体上的STX7（图2）[2-3]。自噬相关蛋白ATG14可促进STX17 - SNAP29复合体的组装。不同的复合物可能在自噬小体成熟的不同步骤中发挥作用，或者驱动自噬小体与不同的晚期内体/溶酶体融合。融合后的SNARE会分解并返回到它们的供体区室以维持胞内膜的特性并为新一轮的融合做准备[4]。
图2 SNARE复合物介导的自噬小体与溶酶体融合过程[1]
除SNARE复合物外，拴系蛋白（如HOPS、EPG5、PLEKHM1等）也在融合过程中发挥重要作用（图3），参与自噬小体的捕获并促进其与溶酶体的融合效率和特异性（不促进自噬小体与循环内体和分泌囊泡的融合）。
HOPS（同型融合和蛋白质分选）是一个重要的拴系复合物，作为SNARE的分子伴侣，促进自噬小体与晚期内体和溶酶体的融合。HOPS与RAB7和磷脂酰肌醇结合，形成复合体，靶向自噬小体或晚期内体/溶酶体[5]。
EPG5是一种RAB7效应蛋白，通过与RAB7相互作用从细胞质转移至晚期内体/溶酶体中，促进自噬小体与内体/溶酶体融合。在自噬小体成熟过程中，EPG5通过与LC3结合来捕获自噬小体/内体，并促进STX17-SNAP29-VAMP8复合物的组装。EPG5缺失会导致自噬小体、自噬内涵体（自噬小体与内体融合的产物）和不可降解的自噬溶酶体积累[6]。β螺旋桨蛋白WDR45和WDR45B与EPG5相互作用并介导其靶向晚期内体/溶酶体。在WDR45-WDR45B双敲除细胞中，EPG5则会靶向自噬小体，导致其与 STX17相互作用增强，STX17-SNAP29-VAMP8的组装减少，最终影响自噬小体与内体/溶酶体的融合[7]。
另一种拴系蛋白PLEKHM1和RAB7优先与GABARAP（ATG8同源蛋白）相互作用，以促进自噬小体成熟。PLEKHM1直接招募HOPS复合体，确保了融合的特异性和效率[8]。
包含TECPR1的溶酶体定位的PH结构域（一种高亲和力和特异性结合磷脂酰肌醇脂类和蛋白质的蛋白结构域）选择性地与LC3C（LC3的一个亚型）结合，促进LC3C修饰的自噬小体/自噬内涵体与富集磷脂酰肌醇4-磷酸（PtdIns4P）的溶酶体融合[9]。还有研究表明，TECPR1与自噬小体结合后，与ATG12-ATG5结合物相互作用，从而促进自噬小体与溶酶体的融合[10]。
图3 拴系蛋白介导的自噬小体与溶酶体融合过程[1]
本期主要介绍了自噬小体与溶酶体融合形成自噬溶酶体的分子机制，下期将继续对这一内容进行更深入的解说，感兴趣的小伙伴可以留意一下~
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参考文献
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