Atg8：自噬相关泛素样蛋白家族,Genome Biology

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Atg8：自噬相关泛素样蛋白家族
Genome Biology ( IF 10.1 ) Pub Date : 2011-01-01 , DOI: 10.1186/gb-2011-12-7-226
Tomer Shpilka ₁ , Hilla Weidberg , Shmuel Pietrokovski , Zvulun Elazar

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自噬相关 (Atg) 蛋白是参与自噬过程各个阶段的真核因子。迄今为止，已经在酵母中鉴定了 34 种 Atg，包括关键的自噬蛋白 Atg8。Atg8 基因家族编码泛素样蛋白，它们具有相似的结构，由两个氨基末端 α 螺旋和一个泛素样核心组成。Atg8 家族成员在各种组织中表达，参与多种细胞过程，如细胞内膜运输和自噬。它们在自噬中的作用已得到深入研究。Atg8 蛋白在自噬膜上与磷脂酰乙醇胺发生独特的泛素样结合，这是自噬体形成必不可少的过程。酵母只有一个 Atg8 基因，而许多其他真核生物则包含多个 Atg8 直向同源物。多细胞动物的 Atg8 基因按序列相似性可分为三个亚家族：微管相关蛋白 1 轻链 3（MAP1LC3 或 LC3）、γ-氨基丁酸受体相关蛋白（GABARAP）和高尔基体相关 ATPase 增强子 16 kDa (GATE-16)，存在于海绵、刺胞动物（如海葵、珊瑚和水螅）和双侧动物中。尽管在脊椎动物中发现了来自所有三个亚科的基因，但一些无脊椎动物谱系已经丢失了来自一两个亚科的基因。Atg8 蛋白的氨基末端在亚家族之间有所不同，并在其各种功能中发挥调节作用。在这里，我们讨论了 Atg8 蛋白的进化，并从结构的角度总结了它们在细胞内运输和自噬中的功能的当前观点。根据序列相似性，分为三个亚家族：微管相关蛋白 1 轻链 3（MAP1LC3 或 LC3）、γ-氨基丁酸受体相关蛋白（GABARAP）和 16 kDa 的高尔基体相关 ATPase 增强子（GATE-16），它们是存在于海绵、刺胞动物（如海葵、珊瑚和水螅）和双侧动物中。尽管在脊椎动物中发现了来自所有三个亚科的基因，但一些无脊椎动物谱系已经丢失了来自一两个亚科的基因。Atg8 蛋白的氨基末端在亚家族之间有所不同，并在其各种功能中发挥调节作用。在这里，我们讨论了 Atg8 蛋白的进化，并从结构的角度总结了它们在细胞内运输和自噬中的功能的当前观点。根据序列相似性，分为三个亚家族：微管相关蛋白 1 轻链 3（MAP1LC3 或 LC3）、γ-氨基丁酸受体相关蛋白（GABARAP）和 16 kDa 的高尔基体相关 ATPase 增强子（GATE-16），它们是存在于海绵、刺胞动物（如海葵、珊瑚和水螅）和双侧动物中。尽管在脊椎动物中发现了来自所有三个亚科的基因，但一些无脊椎动物谱系已经丢失了来自一两个亚科的基因。Atg8 蛋白的氨基末端在亚家族之间有所不同，并在其各种功能中发挥调节作用。在这里，我们讨论了 Atg8 蛋白的进化，并从结构的角度总结了它们在细胞内运输和自噬中的功能的当前观点。微管相关蛋白 1 轻链 3（MAP1LC3 或 LC3）、γ-氨基丁酸受体相关蛋白（GABARAP）和 16 kDa 的高尔基体相关 ATP 酶增强剂（GATE-16），它们存在于海绵、刺胞动物（如海葵、珊瑚和水螅）和双边动物。尽管在脊椎动物中发现了来自所有三个亚科的基因，但一些无脊椎动物谱系已经丢失了来自一两个亚科的基因。Atg8 蛋白的氨基末端在亚家族之间有所不同，并在其各种功能中发挥调节作用。在这里，我们讨论了 Atg8 蛋白的进化，并从结构的角度总结了它们在细胞内运输和自噬中的功能的当前观点。微管相关蛋白 1 轻链 3（MAP1LC3 或 LC3）、γ-氨基丁酸受体相关蛋白（GABARAP）和 16 kDa 的高尔基体相关 ATP 酶增强剂（GATE-16），它们存在于海绵、刺胞动物（如海葵、珊瑚和水螅）和双边动物。尽管在脊椎动物中发现了来自所有三个亚科的基因，但一些无脊椎动物谱系已经丢失了来自一两个亚科的基因。Atg8 蛋白的氨基末端在亚家族之间有所不同，并在其各种功能中发挥调节作用。在这里，我们讨论了 Atg8 蛋白的进化，并从结构的角度总结了它们在细胞内运输和自噬中的功能的当前观点。它们存在于海绵、刺胞动物（如海葵、珊瑚和水螅）和双侧动物中。尽管在脊椎动物中发现了来自所有三个亚科的基因，但一些无脊椎动物谱系已经丢失了来自一两个亚科的基因。Atg8 蛋白的氨基末端在亚家族之间有所不同，并在其各种功能中发挥调节作用。在这里，我们讨论了 Atg8 蛋白的进化，并从结构的角度总结了它们在细胞内运输和自噬中的功能的当前观点。它们存在于海绵、刺胞动物（如海葵、珊瑚和水螅）和双侧动物中。尽管在脊椎动物中发现了来自所有三个亚科的基因，但一些无脊椎动物谱系已经丢失了来自一两个亚科的基因。Atg8 蛋白的氨基末端在亚家族之间有所不同，并在其各种功能中发挥调节作用。在这里，我们讨论了 Atg8 蛋白的进化，并从结构的角度总结了它们在细胞内运输和自噬中的功能的当前观点。Atg8 蛋白的氨基末端在亚家族之间有所不同，并在其各种功能中发挥调节作用。在这里，我们讨论了 Atg8 蛋白的进化，并从结构的角度总结了它们在细胞内运输和自噬中的功能的当前观点。Atg8 蛋白的氨基末端在亚家族之间有所不同，并在其各种功能中发挥调节作用。在这里，我们讨论了 Atg8 蛋白的进化，并从结构的角度总结了它们在细胞内运输和自噬中的功能的当前观点。

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Atg8: an autophagy-related ubiquitin-like protein family

Autophagy-related (Atg) proteins are eukaryotic factors participating in various stages of the autophagic process. Thus far 34 Atgs have been identified in yeast, including the key autophagic protein Atg8. The Atg8 gene family encodes ubiquitin-like proteins that share a similar structure consisting of two amino-terminal α helices and a ubiquitin-like core. Atg8 family members are expressed in various tissues, where they participate in multiple cellular processes, such as intracellular membrane trafficking and autophagy. Their role in autophagy has been intensively studied. Atg8 proteins undergo a unique ubiquitin-like conjugation to phosphatidylethanolamine on the autophagic membrane, a process essential for autophagosome formation. Whereas yeast has a single Atg8 gene, many other eukaryotes contain multiple Atg8 orthologs. Atg8 genes of multicellular animals can be divided, by sequence similarities, into three subfamilies: microtubule-associated protein 1 light chain 3 (MAP1LC3 or LC3), γ-aminobutyric acid receptor-associated protein (GABARAP) and Golgi-associated ATPase enhancer of 16 kDa (GATE-16), which are present in sponges, cnidarians (such as sea anemones, corals and hydras) and bilateral animals. Although genes from all three subfamilies are found in vertebrates, some invertebrate lineages have lost the genes from one or two subfamilies. The amino terminus of Atg8 proteins varies between the subfamilies and has a regulatory role in their various functions. Here we discuss the evolution of Atg8 proteins and summarize the current view of their function in intracellular trafficking and autophagy from a structural perspective.

更新日期：2011-01-01

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