廣州生物院發(fā)現(xiàn) Sorting nexins 蛋白結(jié)合內(nèi)體和識(shí)別貨物蛋白的新機(jī)制

酶聯(lián)免疫試劑盒-齊一生物

近日，中國科學(xué)院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院劉勁松課題組與舒曉東課題組合作，通過結(jié)構(gòu)生物學(xué)和細(xì)胞生物學(xué)研究，揭示了 SNX16 通過*的內(nèi)體結(jié)合和貨物蛋白識(shí)別機(jī)制，調(diào)節(jié)上皮細(xì)胞黏連蛋白 E -cadherin 的循環(huán)運(yùn)輸。該成果以 SNX16 Regulates the Recycling of E-Cadherin through a Unique Mechanism of Coordinated Membrane and Cargo Binding 為題于 7 月 13 日在線發(fā)表于結(jié)構(gòu)生物學(xué)期刊 Structure，廣州生物院博士徐進(jìn)新和張蕾蕾為該文的共同*作者。

真核細(xì)胞中，細(xì)胞內(nèi)吞以及隨后貨物蛋白通過內(nèi)體系統(tǒng)的分選轉(zhuǎn)運(yùn)，在營養(yǎng)吸收、細(xì)胞粘連和信號(hào)傳遞調(diào)節(jié)等生物學(xué)過程中發(fā)揮重用的作用。Sorting nexins (SNXs) 是一類含有 PX 結(jié)構(gòu)域，并在細(xì)胞內(nèi)吞和內(nèi)體分選運(yùn)輸中發(fā)揮作用的蛋白。PX 結(jié)構(gòu)域是一種特異性的結(jié)合磷脂酰肌醇 (PIs) 的結(jié)構(gòu)域，并介導(dǎo) SNXs 蛋白與含有特異的磷脂酰肌醇的內(nèi)體或細(xì)胞膜結(jié)合。在哺乳動(dòng)物細(xì)胞中，目前發(fā)現(xiàn)了 30 多種 SNXs 蛋白。在結(jié)構(gòu)域組成上，SNX16 是一個(gè)*的 SNXs 蛋白，它含有一個(gè) PX 結(jié)構(gòu)域和 Coiled coil 結(jié)構(gòu)域，Coiled coil 結(jié)構(gòu)域位于 PX 結(jié)構(gòu)域的下游。

該研究中，研究人員發(fā)現(xiàn) SNX16 可以促進(jìn)上皮細(xì)胞鈣粘蛋白 E -cadherin 的循環(huán)運(yùn)輸。E-cadherin 在胚胎發(fā)育、腫瘤發(fā)展和細(xì)胞編程中都發(fā)揮重要作用。為了闡明 SNX16 調(diào)節(jié) E -cadherin 循環(huán)運(yùn)輸?shù)姆肿訖C(jī)制，研究人員解析了 SNX16 的晶體結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn) SNX16 形成剪刀狀的二聚體，其 PX 結(jié)構(gòu)域和 Coiled coil 結(jié)構(gòu)域共同組成 PI3P 結(jié)合口袋。這表明 SNX16 的 PI3P 結(jié)合口袋是一個(gè)*的磷脂酰肌醇結(jié)合口袋。結(jié)合結(jié)構(gòu)分析、生物化學(xué)和細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)，研究人員還提出了 SNX16 的多價(jià)膜結(jié)合模型。在之前的研究中，PX 結(jié)構(gòu)域的 PPII/α2 loop 被認(rèn)為是插入到膜內(nèi)，參與膜相互作用的。但在該研究提出的 SNX16 的多價(jià)膜結(jié)合模型中，SNX16-PX 結(jié)構(gòu)域的 PPII/α2 loop 不能插入到膜內(nèi)，而是暴露在溶劑中。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，SNX16 的 PPII/α2 loop 參與 E -cadherin 的相互作用。因此，該研究發(fā)現(xiàn)了 SNXs 蛋白的一種新型膜結(jié)合以及貨物蛋白識(shí)別機(jī)制。

　　該研究獲得“973”計(jì)劃、國家自然科學(xué)基金、廣東省自然科學(xué)基金和廣東省科技計(jì)劃項(xiàng)目等的經(jīng)費(fèi)支持。