細胞內(nèi)囊泡運輸對于維持細胞以及機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)運機制的三位科學(xué)家。在真核細胞內(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)到高爾基體的運輸（ER-to-Golgi）過程是對蛋白質(zhì)進行質(zhì)量控制和分選的重要階段，對維持細胞內(nèi)穩(wěn)態(tài)至關(guān)重要。ER-to-Golgi運輸由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小泡是如何運輸?shù)礁郀柣w的機制還不完全清楚。
中國科學(xué)院上海營養(yǎng)與健康研究院陳雁課題組曹倩倩博士生等近日發(fā)現(xiàn)孕酮和脂聯(lián)素受體3（PAQR3）在COPII囊泡運輸中發(fā)揮了重要的作用。在這項研究中，首先使用APEX2鄰近標記策略和質(zhì)譜分析來鑒定出992種PAQR3臨近的蛋白質(zhì)，其中大多數(shù)都參與了細胞內(nèi)轉(zhuǎn)運的生物過程。接著借助GalNAc-T2和RUSH兩個ER-to-Golgi轉(zhuǎn)運的模型系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)，PAQR3缺失延遲了蛋白質(zhì)從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)到高爾基體的運輸。通過一系列的生化和細胞實驗，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Sec13和Sec31A的高爾基體定位，從而揭示了PAQR3是一個通過與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)運的關(guān)鍵分子。
PAQR3主要作為一個抑癌基因，在多種腫瘤中具有抑制功能?？紤]到平衡和控制細胞內(nèi)運輸對于維持細胞內(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)不僅拓展了我們對胞內(nèi)運輸復(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”。該研究得到了華東師范大學(xué)廖魯劍教授的大力支持和幫助。該課題得到了國家自然科學(xué)基金，科技部以及中科院等經(jīng)費的支持。
圖示：PAQR3調(diào)控COPII小泡的ER-to-Golgi轉(zhuǎn)運模型
文章鏈接：https://www.cell.com/iscience/fulltext/S2589-0042(18)30192-5
官方微信
