自噬是一种进化上非常保守的由溶酶体介导的生物降解过程，对细胞内稳态具有重要的调控作用。自噬过程首先形成双层自噬体膜，然后该双层膜包裹一部分受损细胞器及蛋白聚集体等细胞质成分，将其输送到溶酶体进行降解。在多细胞生物中，自噬作用能够调节多种生理功能，如细胞营养应激反应、细胞命运决定和组织重塑等。自噬起始过程由多种调控因子参与，主要包括由BECN1、ATG14、PIK3R4(VPS15)及PIK3C3(VPS34)形成的PtdIns3K-C1复合体及ULK1复合体。与此同时，越来越多的蛋白也被发现参与自噬体膜的形成。
　　本项研究着重阐明了丝氨酸/苏氨酸/酪氨酸激酶1(STYK1)参与自噬起始调节的分子机制。STYK1，也称为NOK(Novel oncogene with kinase-domain)，是受体型酪氨酸蛋白激酶(Receptor Protein Tyrosine Kinases, RPTK)家族的一员，与同家族FGFR/PDGFR的同源性为20%-30%。目前关于STYK1基因的报道有限，其在哺乳动物细胞中的功能很大一部分是未知的。利用Westernblotting、免疫共沉淀、激光共聚焦显微镜、透射电子显微镜等技术，同时利用自噬双标GFP-mRFP-LC3检测系统，以LC3-Ⅱ和SQSTM1/p62的水平为检测指标，本研究首次在肿瘤细胞和GFP-Lc3转基因斑马鱼中证明了当使用CRISPR-CAS9技术敲除STYK1后能够显著抑制自噬。通过后续实验进一步阐明了STYK1能够调控自噬的起始而不是自噬的成熟。同时还表明了STYK1调控自噬是不依赖于mTOR和AMPK信号通路的。后续的实验还证明了STYK1蛋白116-378aa激酶结构域能够与PtdIns3K-C1复合体组分ATG14、BECN1和PIK3C3蛋白发生直接的相互作用并促进自噬起始PtdIns3K-C1复合体的组装。
　　受体酪氨酸激酶的激活是一个复杂的过程。首先，需要有配体与其结合并介导二聚化，通过二聚化形成同源或异源的二聚体。在真核细胞中，RTK家族成员通常需要结合生长因子等一些配体，使得该蛋白受体成员二聚化后导致其处于激活状态，并诱导下游信号通路。本研究结果证明了STYK1在细胞中能够形成二聚体，并通过点突变技术、二次免疫共沉淀等技术表明STYK1以二聚体的形式参与自噬PtdIns3K-C1复合体的结合。研究结果还表明STYK1蛋白第24位和第191位酪氨酸的磷酸化对于STYK1诱导的自噬形成发挥重要的作用，同时，第191位酪氨酸的磷酸化状态能够调节STYK1自身二聚体的形成，并能够促进PtdIns3K-C1复合体的组装。
　　BECN1是最早鉴定的哺乳动物自噬蛋白之一，BECN1蛋白的磷酸化修饰处于自噬起始调节的核心地位，同时BECN1还是胚胎存活和发育所需的必需基因。BECN1主要通过其C端的β/α重复序列，也叫做自噬相关(BARA)域(以前称为进化保守域)与PtdIns3K核心组分PIK3C3和脂质膜相互作用。并且通过其卷曲螺旋结构域(CCD)以相互排斥的方式结合ATG14或UVRAG。另外，BECN1具有非结构化的N末端结构域，其后是BCL2-homology-3(BH3)结构域和柔性螺旋结构域(HD)。BECN1的BH3结构域介导其与抗凋亡蛋白BCL2的相互作用，这种相互作用能够导致BECN1与PtdIns3K-C1其他成分相互作用的空间位阻，从而抑制PtdIns3K-C1复合物的形成。通过对ATG14、BECN1以及PIK3C3蛋白的磷酸化分析，本研究结果表明了STYK1能够上调该复合体中BECN1蛋白第90位丝氨酸的磷酸化作用，导致了负调控蛋白BCL2结合BECN1的能力降低，从而达到促进自噬起始的作用。该部分得研究成果丰富了能够磷酸化BECN1蛋白的激酶种类，为以后的研究提供了很好的理论基础。
　　总体而言，本研究扩展了对STYK1作为酪氨酸激酶家族成员调控自噬过程的新的功能的认知，补充了新的自噬起始过程中PtdIns3K-C1复合体的调控因子及其分子机制，为针对以自噬为靶点的药物开发提供了新的科研依据。