东京大学研究生院新领域创成科学研究科的铃木邦律教授与北海道大学基因病控制研究所的野田展生教授等人组成的研究团队，首次在活细胞中明确了桥状脂质转运蛋白Atg2在细胞内细胞器之间双向转运脂质的过程。相关研究成果已发表在期刊《Journal of Cell Biology》上。
图1 含磷脂的Atg2结构预测
研究团队使用AlphaFold3预测了包含磷脂的Atg2三维结构。Atg2（绿色）、磷脂（青色）、R18（紫红色）。（供图：东京大学）
细胞内部存在大量承担特定功能的细胞器，它们被由脂质构成的膜所包裹。当细胞面临营养饥饿等压力时，膜会包裹并分解细胞器的一部分，作为营养物质重新利用，这被称作自噬过程。在此过程中，细胞内会形成一种名为隔离膜（自噬体）的新生膜，该膜呈片状延展，包裹细胞内的代谢废物。要扩大这层膜，需要大量的脂质，但由于此前缺乏能在活细胞中追踪脂质动态的合适标记（探针），脂质究竟从何处、以何种方式被转运而来一直不清楚，是此前学术界的重大未解课题。
研究团队采用一种结构与脂质高度相似的荧光染料——十八烷基罗丹明B（R18），首次将其导入活酵母细胞与哺乳动物细胞，并实时观测了细胞内脂质的运动情况。结果发现，将R18加入细胞培养液后，其会先吸附于细胞表面，随后被翻转进入细胞膜，再被转运至内质网，最终转移到各级自噬相关膜结构上。
研究人员将R18作为追踪脂质转运的发光标记物，通过特殊显微成像观察证实，Atg2蛋白在内质网与隔离膜之间起着桥梁作用，高效介导脂质从内质网向隔离膜的转运。此外，研究还发现当向细胞重新供给营养、人为终止自噬进程时，脂质转运方向就会发生逆转。停止扩张的隔离膜中的脂质，会通过Atg2这座“桥”被运回原来的内质网。
此前人们普遍认为Atg2仅能单向转运脂质，而本次研究证实：Atg2可根据细胞所处环境（饥饿状态或营养状态），灵活实现“内质网向隔离膜”或“隔离膜向内质网”的脂质双向转运。这一成果有助于理解细胞如何在需要的时候将脂质运送到需要的地方，从而维持自身稳态这一生命的基础机制。该成果今后有望助力阐明与自噬异常相关的疾病机制，推动医学与生物学研究实现进一步发展。
原文：《科学新闻》
翻译：JST客观日本编辑部
【论文信息】
期刊：Journal of Cell Biology
论文：Reversible One-way Lipid Transfer at ER-Autophagosome Membrane Contact Sites via Atg2
DOI：10.1083/jcb.202506039
