Cell Rep丨许子馨等揭示Ypt7-Retromer介导脂滴液泡内化的新机制

脂滴（ lipid droplets ， LDs ）是广泛存在于真核细胞中的动态细胞器，由中性脂质核心和磷脂单分子层构成，主要储存甘油三酯和甾醇酯，在能量储存、膜脂供应和细胞应激适应中发挥重要作用【1, 2】。脂滴并非组成和功能完全相同的均一群体。不同脂滴可具有不同的表面蛋白和脂质组成，并被细胞动员至不同的代谢途径【3】。

此前研究发现，酵母蛋白 Pdr16 标记一类位于核 - 液泡连接区域附近的特殊脂滴亚群， Ldo16 和 Ldo45 是该脂滴亚群的重要组成蛋白【4, 5】。 2024 年，两项发表于Developmental Cell的研究进一步发现， Ldo16/45 能够与液泡膜蛋白 Vac8 相互作用，在脂滴和液泡之间形成受代谢调控的接触位点，即 vCLIP （ vacuole-lipid droplet contact site ）【6, 7】。该接触位点可将特定脂滴锚定于液泡表面，并参与饥饿条件下的脂自噬。这些研究回答了脂滴如何与液泡建立接触，但接触形成之后，液泡膜如何进一步内陷并将脂滴摄取至液泡内部，仍然未知。

近日， 香港科技大学高洁琼团队许子馨等人 在 Cell Repots 上发表了文章Retromer mediates Ypt7-dependent lipid droplet internalization。 该研究发现，在营养受限条件下， Pdr16 阳性脂滴首先通过 Ldo16/45-Vac8 形成的 vCLIP 定位于液泡附近；随后， Ccz1 依赖其两亲性螺旋定位至 Pdr16 阳性脂滴表面，鸟嘌呤核苷酸交换因子 Mon1-Ccz1 在此激活 Rab GTPase Ypt7 ；活化的 Ypt7 进一步将 SNX-BAR Retromer 招募至脂滴 - 液泡界面； Retromer 可能与 Vps10 及其货物协同塑造正膜曲率，推动液泡膜内陷并包裹脂滴，最终将脂滴内化至液泡，为后续处理和潜在降解创造条件 。该研究 揭示了一条连接脂滴选择、细胞器接触和膜重塑的调控通路 。

Rab GTPase 通过在 GDP 和 GTP 结合状态之间转换，招募下游效应蛋白并调控细胞内膜运输【8】。在酵母中， Rab7 同源蛋白 Ypt7 由 Mon1-Ccz1 复合物激活，传统上主要参与晚期内体和自噬体与液泡的融合【9, 10】。本研究发现，进入稳定期后， Mon1-Ccz1 和 Ypt7 由其经典定位转移至脂滴，并优先靶向由 Pdr16 及 Ldo16/45 标记的特定脂滴亚群。

进一步研究表明， Ccz1 依靠其 C 端保守的两亲性螺旋定位至脂滴。两亲性螺旋具有相互分离的亲水面和疏水面，可通过疏水残基与脂滴表面的磷脂单分子层相互作用，是多种蛋白定位至脂滴的重要结构基础【11】。 Ccz1-I341A 突变几乎完全破坏了 Ccz1 在稳定期的脂滴定位，并导致 Pdr16 阳性脂滴积累，但没有明显影响其内吞和自噬功能。荧光成像和冷冻电镜观察显示，野生型细胞中的部分 Pdr16 阳性脂滴能够进入液泡，而在 Ccz1-I341A 突变细胞中，脂滴主要积累于液泡外围，部分脂滴被处于内陷状态的液泡膜包围。这说明 Mon1-Ccz1-Ypt7 通路可能并不负责建立初始的液泡 - 脂滴接触，而是作用于 vCLIP 形成之后，在脂滴内陷的晚期推动液泡膜进一步内陷。

为寻找 Ypt7 在这一过程中的下游效应蛋白，研究人员比较了多个已知的 Ypt7 效应因子，发现 SNX-BAR Retromer 复合物特异性富集于脂滴 - 液泡界面。 Retromer 的经典功能是从内体或液泡回收特定跨膜货物。研究发现 Retromer 在稳定期定位于核 - 液泡连接区域外围，并与 Pdr16 阳性脂滴和 Ldo16/45 显著共定位。 Vps35 还定位于 Ypt7 聚集的液泡 上 内陷 小泡 结构的尖端。删除 Retromer 亚基 VPS35 后， Pdr16 阳性脂滴显著积累，并出现大量已经发生内陷、但仍与液泡膜相连的囊泡状结构。这些结果提示， Retromer 可能主要作用于液泡膜内陷的晚期阶段，促进内陷膜进一步延伸或完成脂滴内化。

此外，研究人员通过液泡蛋白质组学鉴定出经典 Retromer 货物受体 Vps10 。已有研究表明，货物蛋白不仅是 Retromer 运输的对象，还可能促进 Retromer 组装和膜重塑【12】。本研究发现， Vps10 在稳定期与 Pdr16 阳性脂滴显著共定位。删除 VPS10 后， Pdr16 阳性脂滴无法有效进入液泡，而是大量滞留于液泡外围。这说明 Vps10 可能协助 Retromer 塑造膜曲率并促进脂滴内化。

本 研究承接了 2024 年关于 Ldo16/45-Vac8 液泡 - 脂滴接触位点的发现，在此基础上进一步解释了脂滴被锚定至液泡后如何实现内化。研究将脂滴亚群选择、细胞器接触、 Rab GTPase 信号与 Retromer 介导的膜重塑连接为一条调控轴，拓展了人们对 Retromer 生物学功能的认识，也为理解细胞如何在代谢压力下维持脂质稳态提供了新的机制框架。

该研究由 香港科技大学高洁琼团队 牵头完成， 许子馨 为论文第一作者，高洁琼为通讯作者 ，来自香港科技大学、牛津大学和奥斯纳布吕克大学等单位的研究人员参与合作。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.celrep.2026.117835

制版人：十一

参考文献

1. Walther TC, Farese RV. Lipid droplets and cellular lipid metabolism.Annual Review of Biochemistry.2012;81:687 –714.

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8. Stenmark H. Rab GTPases as coordinators of vesicle traffic.Nature Reviews Molecular Cell Biology.2009;10:513 –525.

9. Nordmann M, Cabrera M, Perz A, et al. The Mon1-Ccz1 complex is the GEF of the late endosomal Rab7 homolog Ypt7.Current Biology.2010;20:1654 –1659.

10. Gao J, Langemeyer L, Kümmel D, Reggiori F, Ungermann C. Molecular mechanism to target the endosomal Mon1-Ccz1 GEF complex to the pre- autophagosomal structure.eLife.2018; 7:e 31145. .

11. Prévost C, Sharp ME, Kory N, et al. Mechanism and determinants of amphipathic helix-containing protein targeting to lipid droplets.Developmental Cell.2018;44:73 –86.e4.

12. Purushothaman LK, Ungermann C. Cargo induces retromer-mediated membrane remodeling on membranes.Molecular Biology of the Cell. 2018;29:2709 –2719.

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