囊泡運輸分子機製研究獲重大進展

囊泡運輸分子機製研究獲重大進展 

細胞生命活動依賴於(yu) 胞內(nei) 運輸係統。細胞內(nei) 的運輸係統將大量需要運輸的物質分揀、包裝到膜狀的囊泡結構中，利用動力蛋白（又稱為(wei) 分子馬達molecular motor）水解ATP產(chan) 生的能量驅動囊泡在微管或微絲(si) 細胞骨架充當的軌道上移動，地將各種貨物定向運輸到相應的亞(ya) 細胞結構發揮生理功能。囊泡運輸分為(wei) 幾個(ge) 環節：貨物識別、沿著微管軌道運輸以及貨物卸載。對於(yu) 貨物識別機製的研究發現，以微管細胞骨架為(wei) 軌道驅動逆向運輸的dynein/dynactin動力蛋白複合體(ti) 中某些亞(ya) 基可通過囊泡表麵的介導分子（cargo adaptor）特異性識別相應的貨物。而胞內(nei) 運輸領域另一個(ge) 重大問題，即當貨物到達靶細胞器時，動力蛋白識別靶膜並將貨物卸載的分子機製尚不明晰。

SNX6是dynein/dynactin的貨物介導分子，它通過與(yu) dynein/dynactin亞(ya) 基p50Glued和retromer亞(ya) 基SNX分別直接作用，將動力蛋白複合體(ti) 與(yu) retromer介導的囊泡貨物連接，介導從(cong) 胞內(nei) 體(ti) （endosome）到反式高爾基體(ti) （trans-Golgi network）的逆向運輸。中國科學院遺傳(chuan) 與(yu) 發育生物學研究所分子發育生物學國家重點實驗室劉佳佳研究組通過與(yu) 中國科技大學田長麟以及中國科學院生物物理研究所龔為(wei) 民課題組的合作，揭示了SNX6介導的貨物卸載機製，從(cong) 而解答了細胞生物學領域這一懸而未決(jue) 的科學問題。

他們(men) 發現SNX6的PX結構域不僅(jin) 能與(yu) p50Glued結合，而且與(yu) 高爾基體(ti) 膜富含的磷脂PtdIns4P有弱親(qin) 合力。當高爾基體(ti) 膜中的PtdIns4P被去除後，retromer介導的囊泡貨物CI-MPR在高爾基體(ti) 附近區域大量積累，說明PtdIns4P在dynein/dynactin驅動的囊泡運輸zui後環節-貨物卸載中具有重要的調控作用。進一步研究發現，PtdIns4P對SNX6和p50Glued的結合具有負調控作用，而且能夠促進retromer和dynein/dynactin這兩(liang) 個(ge) 蛋白質複合體(ti) 的解離。這些結果表明高爾基體(ti) 膜中的磷脂能夠通過抑製動力蛋白-貨物相互作用而促進動力蛋白在靶細胞器膜釋放囊泡貨物。不僅(jin) 如此，他們(men) 還發現PtdIns4P通過抑製貨物介導分子SNX4和dynein之間的結合調控另一種囊泡貨物transferrin及其受體(ti) 從(cong) 胞內(nei) 體(ti) 到內(nei) 吞循環體(ti) （endocytic recycling compartment）的逆向運輸，提示靶膜中的磷脂對動力蛋白-貨物相互作用的調控可能是貨物卸載的普遍機製。

該項研究成果於(yu) 203年3月24日在線發表於(yu) Nature Cell Biology（DOI: 0.038/ncb270）。劉佳佳實驗室博士研究生牛洋為(wei) 該論文的*作者，該研究得到了國家自然科學基金委、科技部和中國科學院的資助。
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