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研究發(fā)現(xiàn)細(xì)胞內(nèi)囊泡運(yùn)輸新型調(diào)控機(jī)制

作者:宋檢 時(shí)間:2022-12-06 來源:互聯(lián)網(wǎng)

細(xì)胞內(nèi)囊泡運(yùn)輸對于維持細(xì)胞以及機(jī)體的多種生理功能必不可少,2013年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎被授予發(fā)現(xiàn)囊泡轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制的三位科學(xué)家。在真核細(xì)胞內(nèi),大約三分之一的蛋白質(zhì)在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(ER)中折疊和修飾,然后被運(yùn)送到高爾基體(Golgi)。蛋白質(zhì)從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)到高爾基體的運(yùn)輸(ER-to-Golgi)過程是對蛋白質(zhì)進(jìn)行質(zhì)量控制和分選的重要階段,對維持細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)態(tài)至關(guān)重要。ER-to-Golgi運(yùn)輸由COPII小泡驅(qū)動,而COPII小泡主要由Sec23/Sec24內(nèi)殼蛋白復(fù)合體和Sec13/Sec31外殼蛋白復(fù)合體構(gòu)成。至今為止,COPII小泡是如何運(yùn)輸?shù)礁郀柣w的機(jī)制還不完全清楚。

中國科學(xué)院上海營養(yǎng)與健康研究院陳雁課題組博士生曹倩倩等近日發(fā)現(xiàn)孕酮和脂聯(lián)素受體3(PAQR3)在COPII囊泡運(yùn)輸中發(fā)揮了重要的作用。在這項(xiàng)研究中,**使用APEX2鄰近標(biāo)記策略和質(zhì)譜分析來鑒定出992種PAQR3臨近的蛋白質(zhì),其中大多數(shù)都參與了細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)的生物過程。接著借助GalNAc-T2和RUSH兩個(gè)ER-to-Golgi轉(zhuǎn)運(yùn)的模型系統(tǒng)發(fā)現(xiàn),PAQR3缺失延遲了蛋白質(zhì)從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)到高爾基體的運(yùn)輸。通過一系列的生化和細(xì)胞實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)PAQR3的N端能夠與Sec13和Sec31A的WD結(jié)構(gòu)域相互作用并增強(qiáng)Sec13和Sec31A的高爾基體定位,從而揭示了PAQR3是一個(gè)通過與COPII囊泡的Sec13/Sec31A外殼蛋白復(fù)合體相互作用來調(diào)節(jié)ER-to-Golgi轉(zhuǎn)運(yùn)的關(guān)鍵分子。

PAQR3主要作為一個(gè)抑癌基因,在多種腫瘤中具有抑制功能。考慮到平衡和控制細(xì)胞內(nèi)運(yùn)輸對于維持細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)態(tài)至關(guān)重要,研究者推測許多類型腫瘤中發(fā)現(xiàn)的PAQR3的失調(diào)可能與細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)態(tài)失調(diào)有關(guān)。因此,該研究的發(fā)現(xiàn)不僅拓展了人們對胞內(nèi)運(yùn)輸復(fù)雜性的理解,也可能增加對于人類疾病尤其是腫瘤的分子基礎(chǔ)的理解。

上述工作于11月30日發(fā)表在Cell旗下國際學(xué)術(shù)期刊iScience上,題目為PAQR3 Regulates Endoplasmic Reticulum-to-Golgi Trafficking of COPII Vesicle via Interaction with Sec13/Sec31 Coat Proteins。該研究得到華東師范大學(xué)教授廖魯劍的大力支持和幫助。該課題得到國家自然科學(xué)基金、科技部以及中科院等的支持。

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