Nod1和Nod2藉由招募ATG16L1到細胞膜上細菌進入位置而指揮自噬作用

論文: Travassos, L.H. et al.2010. Nod1 and Nod2 direct autophagy by recruiting ATG16L1 to the plasma membrane at the site of bacterial entry. Nature Immunology 11, 55-62 (2010)

報告者:吳佩樺                                      時間: 13:10-14:00, Mar 24, 2010

講評老師:張志鵬 博士                        地點: Room 601

摘要:

自噬作用是一個受到生理上與免疫上控制的胞內降解系統，它被需要於胞內組成物質的正長更替，以及抵擋許多病原(1)。然而，感知胞內病原而引發自噬作用的禎測物卻仍未被證實。近來研究發現，一種胞內的模式識別受體 (Pattern recognition receptor, PRR)，含有核苷酸結合寡聚域蛋白質2 (nucleotide-binding oligomerization domain-containing-2, Nod2)，還有一些自噬作用相關基因，ATG16L1、免疫相關GTP酶家族M，這些基因的基因多型性都與一種慢性自體發炎疾病，克隆氏病 (Crohn’s disease) 有關(2, 3。克隆氏病的基因多型性表現出清除胞內病原的能力低下，以及失調的發炎反應。因此，作者假設Nod蛋白偵測病原可連接到引發自噬作用以清除細菌。他們證實在活體內與活體外，Nod1和Nod2的活化都可引發自噬泡的形成。而當他們將Nod1缺陷的小鼠胚胎纖維母細胞感染痢疾桿菌後，比較野生型細胞發現，與帶有綠螢光蛋白的LC3同位的細菌數量降低，同時胞內細菌的存活量也增加。而在使用免疫螢光染色與免疫沉澱法分析後，他們顯示出Nod蛋白可以與ATG16L1同位於細胞膜還有細菌進入處。更進一步地，他們證實帶有在克隆氏病中最普遍的基因多型性變異的Nod2，無論是在細胞膜或是細菌進入處，都無法與ATG16L1交互作用，而且在痢疾桿菌感染後也無法引發自噬作用。這些結果指出，在細菌引發的自噬作用中，Nod蛋白和ATG16L1有所連結，更暗示著一個克隆氏病的嶄新制病機轉。

References:

¹           Levine, B. & Deretic, V., Unveiling the roles of autophagy in innate and adaptive immunity. Nat Rev Immunol 7 (10), 767-777 (2007).

²           Hugot, J.P. et al., Association of NOD2 leucine-rich repeat variants with susceptibility to Crohn's disease. Nature 411 (6837), 599-603 (2001).

³           Rioux, J.D. et al., Genome-wide association study identifies new susceptibility loci for Crohn disease and implicates autophagy in disease pathogenesis. Nat Genet 39 (5), 596-604 (2007).