植物NBR1は、哺乳類オートファジーアダプターNBR1およびP62/SQSTM1の選択的オートファジー基質であり、機能的なハイブリッドです。

（マクロ）オートファジーには、細胞質の内容物の選択的でバルク分解され、損傷したオルガネラ、細胞内微生物、タンパク質凝集体、細胞構造、特異的可溶性タンパク質の選択的オートファジーが含まれます。選択的オートファジーは、P62/SQSTM1やNBR1などのオートファジーアダプターによって媒介されます。P62とNBR1はそれ自体が選択的なオートファジー基質ですが、他の基質の分解のための貨物受容体としても作用します。驚くべきことに、NBR1のホモログは真核生物王国全体に分布しているが、P62は後生動物に限定されていることがわかりました。NBR1ホモログのみを持つすべての生物の代表として、シロイヌナズナnbr1（ATNBR1）をより詳細に研究しました。ATNBR1は、ドメインアーキテクチャおよびアミノ酸配列のP62よりも哺乳類NBR1に似ています。ただし、P62と同様に、ATNBR1ホモポリマーはPB1ドメインを介してポリマー化します。したがって、ATNBR1には哺乳類NBR1およびP62のハイブリッド特性があります。ATNBR1には2つのUBAドメインがありますが、C末端UBAドメイン結合ユビキチンのみがあります。ATNBR1は、ATATG8を保存されたLIR（LC3相互作用領域）モチーフを介して結合し、ATATG8またはヒトGABARAPL2の共発現をヘラ細胞のオートファジー基質として認識する必要がありました。シロイヌナズナのATNBR1のオートファジー隔離を監視するために、pH感受性蛍光タグに融合したATNBR1を発現するトランスジェニック植物、赤、酸に敏感なマケリーのタンデム融合、酸に敏感な黄色の蛍光タンパク質を作りました。この戦略により、ATNBR1は、PB1ドメインの重合特性とATATG7の発現に依存する液胞で分解されたオートファジー基質であることを示すことができました。液胞輸入には機能的なLIRが必要でした。

(Macro)autophagy encompasses both an unselective, bulk degradation of cytoplasmic contents as well as selective autophagy of damaged organelles, intracellular microbes, protein aggregates, cellular structures and specific soluble proteins. Selective autophagy is mediated by autophagic adapters, like p62/SQSTM1 and NBR1. p62 and NBR1 are themselves selective autophagy substrates, but they also act as cargo receptors for degradation of other substrates. Surprisingly, we found that homologs of NBR1 are distributed throughout the eukaryotic kingdom, while p62 is confined to the metazoans. As a representative of all organisms having only an NBR1 homolog we studied Arabidopsis thaliana NBR1 (AtNBR1) in more detail. AtNBR1 is more similar to mammalian NBR1 than to p62 in domain architecture and amino acid sequence. However, similar to p62, AtNBR1 homo-polymerizes via the PB1 domain. Hence, AtNBR1 has hybrid properties of mammalian NBR1 and p62. AtNBR1 has 2 UBA domains, but only the C-terminal UBA domain bound ubiquitin. AtNBR1 bound AtATG8 through a conserved LIR (LC3-interacting region) motif and required co-expression of AtATG8 or human GABARAPL2 to be recognized as an autophagic substrate in HeLa cells. To monitor the autophagic sequestration of AtNBR1 in Arabidopsis we made transgenic plants expressing AtNBR1 fused to a pH-sensitive fluorescent tag, a tandem fusion of the red, acid-insensitive mCherry and the acid-sensitive yellow fluorescent proteins. This strategy allowed us to show that AtNBR1 is an autophagy substrate degraded in the vacuole dependent on the polymerization property of the PB1 domain and of expression of AtATG7. A functional LIR was required for vacuolar import.