生命科学学院教师陈川研修报告
我受学校派遣于2018年2月到2019年2月到弗洛里达州立大学进行访学，目前将前三个月的学习情况进行汇报。
一、英语学习和交流
弗洛里达州立大学医学院有很好的学术交流氛围，每周有本实验会议总结，总结并讲解实验内容和数据；每两周一次的小范围的相关实验室的文献和实验内容讲解，可以很好的交流本行业先进的学习方法和技术；每个月不定期有两至三次的全医学院范围内的学术研讨会。交流过程中丰富了自己的知识，锻炼了自己的英语交流能力。
二、专业研究-----利用酵母表达舞蹈病蛋白研究真核细胞自噬
前期还进行了文献调研和实验研究，以下为具体对的文献总结和实验研究。本课题主要是利用酵母表达舞蹈病蛋白研究真核细胞自噬。
错误折叠的蛋白质容易聚集，蛋白质聚集体会引起细胞内的各种有害作用。蛋白质聚集与多种神经退行性疾病有关，包括亨廷顿舞蹈病、阿尔茨海默病、帕金森和朊病毒疾病 [1, 2]。蛋白质聚集也有助于糖尿病和癌症的发展 [3, 4]。细胞已经进化出蛋白质质量控制机制来对抗聚集蛋白的潜在毒性效应。首先，错误折叠的蛋白质可以被重新折叠成功能蛋白。第二，错折叠蛋白可以被泛素化，并被蛋白酶体降解。此外，可以通过自噬途径清除聚集蛋白。亨廷顿舞蹈病（HD）是由HTT基因外显子1中的三核苷酸（CAG）重复扩增引起的一种显性神经退行性疾病，导致HTT蛋白的末端错误折叠和聚集。HD通常是迟发性疾病，这可能归因于蛋白质质量控制系统的活性降低，包括泛素蛋白酶体系统（UPS）[5-8]。在神经元细胞中，不太有效的UPS活性与神经退行性疾病包括HD有关[9]。芽殖酵母已被用作模型生物，以研究对错误折叠的人类疾病蛋白的表达的细胞反应。在酵母细胞中，突变的亨廷顿蛋白具有103polyQ和富含脯氨酸结构域（HTT103QP）的过度表达导致聚集，这是研究蛋白质聚集和清除过程的理想底物 [10,11]。有趣的是，HTT103QP的过度表达对酵母细胞没有毒性，因为它被隔离并沉积到细胞保护性包涵体（IB）中，这可以通过自噬清除 [12-14]。然而自噬的起始机制不清楚，我们使用亨廷顿舞蹈病的酵母模型研究自噬的形成。聚集蛋白可通过选择性自噬而降解，这涉及到自噬体内的货物的识别和封存，自噬体是自噬的关键结构。自噬体是一种双膜囊泡，将胞质成分传递到溶酶体/液泡。ATG8是一种锚定到自噬体膜上的蛋白质，是自噬体形成所必需的。
HTT蛋白的末端错误折叠和聚集的自噬形成是需要泛素化蛋白。研究发现选择性泛素依赖性自噬在消除蛋白质聚集体、组件或细胞器中起关键作用，并抵消与神经退行性疾病相关的蛋白质的细胞毒性。在底物泛素化之后，货物被输送到ATG8/LC3的适配器样的自噬体；然而，在真核生物中是否存在类似的途径仍不清楚。通过酵母中筛选出一类新的泛素-ATG8适配器，称为CuET蛋白，包括来自酵母的泛素结合线索域蛋白Cue5及其人类同源物Telip。Cue5与Rsp5泛素连接酶协同作用，相应的酵母突变体积聚易聚集蛋白，易受多聚蛋白表达的影响。Cue5蛋白在细胞毒蛋白聚集体的自噬清除中起着关键和古老的作用 [15]。
酵母Rsp5是一种泛素连接酶E3类酶。Rsp5有它独特的地方，它的结构构件的nedd4酵母样蛋白家族。在C2域Rsp5 可以结合磷脂肌醇，三个WW结构域是蛋白质结合模块，C末端HECT域是催化结构域 [16]。Rsp5通过其WW结构域直接与含有PY基序的底物蛋白结合或间接地通过包含PY基序的适配器蛋白进行结合[17]。Rsp5在内吞作用中起着多方面的作用：它普遍存在受体和转运蛋白，促进它们的内吞下调，随后的多泡体（MVB）分拣和运输到液泡中进行降解 [18]。有趣的是，早期的研究表明，Rsp5除了其在内化作用中的内化和分选作用外，似乎也参与了内吞机制的调节，因为一些Rsp5突变体显示出有缺陷的液相内吞作用。
Las17是WASP家族蛋白在酵母中的独特和功能同源物，除了缺乏GTPas-结合结构域外，它具有相似的结构域。Las17与结合肌动蛋白结合并与ARP2/3复合物相互作用并激活[19]。功能缺乏Las17的酵母菌株对生长具有温度敏感性，在肌动蛋白细胞骨架组织、细胞分裂素和内吞作用方面存在缺陷 [20]。Las17结合蛋白RVS167可以被Rsp5连接酶泛素化，证实了泛素化蛋白参与肌动蛋白细胞骨架组织和动力学 [21]。
图1 舞蹈病蛋白在酵母中自噬原理
根据以往的研究，我们提出一个假说，舞蹈病蛋白polyQ可以被Cue-5和Rsp5蛋白募集并泛素化，Las17能促使actin蛋白的形成并推动舞蹈病蛋白形成自噬小题并引导进入液泡（图1）。目前在根据此模型开展实验。
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