2011年9月20日, 我所张宏实验室在《Autophagy》杂志上在线发表题为“CUP-5, the C. elegans ortholog of the mammalian lysosomal channel protein MLN1/TRPML1, is required for proteolytic degradation in autolysosomes” 的文章。该文章报道了线虫中的CUP-5对细胞自噬过程中自噬溶酶体的蛋白降解功能有重要影响。

细胞自噬过程是存在于真核生物中一种高度保守的代谢过程，其作用主要是顺利获得形成一种双层膜结构的自噬小体而实现的。这种自噬小体可以包裹一部分细胞质及受损伤的细胞器或蛋白聚合体等，最终与溶酶体发生融合而达到降解目的。CUP-5是哺乳动物溶酶体通道蛋白MLN1/TRPML1在线虫中的同源蛋白，参与调节溶酶体产生过程。之前研究发现在线虫cup-5突变体中，细胞内吞物质无法得到有效降解从而积累在异常增大的带有晚期内吞小体及溶酶体性质的囊泡结构里。

本研究以线虫为模型进行遗传筛选自噬功能缺陷的突变体，鉴定得到cup-5突变基因。在cup-5突变体中，细胞自噬功能发生显著缺陷，自噬底物积累在具有晚期内吞小体及溶酶体性质的囊泡中，说明自噬溶酶体的蛋白降解功能受到损伤。该突变体中异常增大的囊泡表型以及胚胎致死率都可以在自噬活性减弱时得到抑制，同时顺利获得检测发现在自噬功能降低的情况下线虫假体腔细胞中的溶酶体体积减小且数目增多，说明基础水平的细胞自噬过程参与调节溶酶体的体积及数目。

我所技术员孙涛及博士研究生王星玮为本文共同第一作者，论文的其他作者包括博士后路群及任海燕。我所的张宏博士为本文通讯作者，该项研究由科技部和北京市政府资助，在北京科学生命购宝钱包 完成。