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SNARE蛋白跨膜調控研究新進展

放大字體  縮小字體 發布日期:2018-11-06 13:55  來源:藥品資訊網  瀏覽次數:93

  來自復旦大學生物醫藥(http://www.babyinabasket.net/)科學研究院,香港科技大學,新加坡分子與細胞生物學研究院等處的研究人員獲得了真核細胞內吞及分泌作用的關鍵因子:SNARE蛋白跨膜調控的最新研究進展。這對于了解真核細胞內吞及分泌過程中跨膜機制具有重要的意義,這一研究成果公布在Cell子刊Molecular  Cell雜志上。

  SNARE蛋白家族是所有真核細胞內吞及分泌作用的關鍵因子,由其介導的運輸囊泡膜與靶膜的錨靠、融合確保了各種胞內蛋白的定向運輸,從而保證了細胞生命活動的正常進行。絕大多數SNARE蛋白通過它們的跨膜結構域永久地錨定在膜上,但是含有longin結構域的SNARE蛋白Ykt6通過其雙重脂質化末端,可同時存在于細胞內膜上和胞質中。胞質中的Ykt6由于其longin結構域與core結構域的直接結合而采取自抑構象,使得胞質態的Ykt6沒有膜融和活性,然而此自抑制現象的分子機制尚不清楚。

  在這篇文章中,研究人員通過解析大鼠Ykt6全長蛋白與脂肪酸分子的復合物結構發現,未結合脂質的Ykt6具有多重構象,其中只有少量處于閉合狀態。一旦單脂質化(羧基端Cys195法呢酰化),Ykt6的SNARE  core結構域將形成四個不連續的螺旋結構包圍在longin結構域表面,構成一個緊密的球狀結構,在溶液中主要以閉合的構像存在。脂肪酸鏈包埋在longin結構域和SNARE  core結構域之間的疏水口袋中,對穩定Ykt6的閉合自抑制構像起到了關鍵作用。

  這些研究表明,在Ykt6介導的膜融合過程中,依賴于脂質修飾的胞質、膜循環是最重要的調節環節。Ykt6的構像和功能的動態性質很可能是通過longin結構域,SNARE  core結構域和共價相連的脂質末端三者之間的協同作用來調控。另一方面,這一研究還表明,后修飾的法呢酰基除了參與其傳統意義的膜錨定過程,還可積極調控Ykt6的膜融合功能。

  之前來自耶魯大學等處的研究人員也獲得了SNARE蛋白相關的研究成果,他們測試了病原菌所表達的SNARE-like蛋白,這些蛋白可以和真核細胞SNARE蛋白相互作用,并使細胞膜融合朝著利于病原菌生存的方向改變。衣原體和軍團菌表達的SNARE-like蛋白分別為IncA和IcmG/DotF,均能抑制真核細胞SNARE蛋白介導的細胞融合。

  根據觀察結果可以看出,細胞內病原體所表達的SNARE蛋白抑制劑能夠阻斷溶酶體和病原菌的融合。因此,這種SNARE-like蛋白或可成為治療諸如衣原體等這類病原微生物感染的新靶標。

 
 
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