细胞代谢稳态通过合成代谢和分解代谢途径之间的协调调控而动态维持，从而使细胞能够对细胞内和细胞外营养状态变化作出适应性反应。通常认为，在营养状态变化时，合成代谢和分解代谢之间存在关键的交汇点。当营养缺乏时，细胞内合成代谢过程受到抑制，而分解代谢途径则被促进。

作为一种进化上保守的合成代谢过程，核糖体生物发生受到促有丝分裂信号输入和细胞营养供给的精细协调与严格调控。当细胞遭遇各种应激条件（如饥饿）时，核糖体生物发生会降低以节约能量，而这一过程对于细胞存活至关重要。

与此同时，自噬作为另一种进化保守的分解代谢过程，通过降解细胞质组分来维持细胞能量稳态，并在营养缺乏条件下被激活，以循环利用营养物质用于能量生成和维持细胞活力。这一机制有助于在细胞应激过程中维持能量稳态和代谢适应能力。

核仁作为核糖体生物发生的主要场所，是细胞核中最大的无膜细胞器，主要由三个不同的区域构成：纤维中心（fibrillar center，FC）、致密纤维组分（dense fibrillar component，DFC）以及颗粒组分（granular component，GC）。

这些区域主要由核糖体DNA（rDNA）和/或核糖体RNA（rRNA）与大量核仁因子之间的低亲和力相互作用形成。长期以来，核仁最广为人知的功能被认为是rRNA合成和核糖体组装的“工厂”。然而，在过去二十年中，核仁逐渐受到关注，被认为是调控关键细胞过程蛋白转运的中心枢纽，包括DNA修复、细胞周期进程、肿瘤发生以及细胞对不同类型损伤刺激的应答。

核仁应激（nucleolar stress，NS）是指由应激事件引起的核仁形态和功能异常，其会损害核糖体生物发生，并进一步影响细胞稳态。这些发现支持核仁在感知和调控细胞应激（包括营养缺乏）方面具有重要作用。然而，目前对于核仁如何响应细胞营养状态变化，以及核仁内发生何种分子变化以协调合成代谢和分解代谢过程的认识仍然有限。

图1.C7orf50是一种定位于GC区域的核仁蛋白（摘自Science Advances）

在本研究中，通过定量蛋白质组学分析，作者鉴定出一种由人类7号染色体开放阅读框50（chromosome 7 open reading frame 50，C7orf50）编码的核仁蛋白，其作为核糖体生物发生和自噬之间的协调因子发挥作用。作者证实，其在核仁中的定位对于维持核仁稳态和核糖体生物发生至关重要。

在营养缺乏条件下，C7orf50在赖氨酸71、72和76位点被N-α-乙酰转移酶10（N-alpha-acetyltransferase 10，NAA10）乙酰化。NAA10是哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（mammalian target of rapamycin，mTOR）的底物，其磷酸化状态受营养状态调控。

C7orf50的乙酰化促进其向核质转位，从而导致核糖体生物发生降低和自噬增强。C7orf50能够响应营养缺乏和营养供给而发生可逆性的核仁—核质转位，其在核糖体生物发生和自噬增强中的功能完全由其位于核仁还是核质所决定。此外，C7orf50在包括乳腺癌（breast cancer，BRCA）在内的多种肿瘤中呈上调表达，而C7orf50的乙酰化会消除其促进肿瘤生长的作用。

因此，C7orf50作为协调核糖体生物发生（合成代谢）和自噬（分解代谢）的分子纽带，在细胞营养应激过程中维持能量稳态和代谢适应能力。考虑到肿瘤高度依赖合成代谢过程以及C7orf50在肿瘤生长中的关键作用，靶向C7orf50可能成为一种具有前景的肿瘤治疗策略。

参考消息：https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adz3835