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科研人员阐释内质网同源膜融合机制
作者:  来源:中国科学院生物物理研究所  上传:admin  发布时间:2015-10-25 22:46:04  浏览次数:375

细胞内膜的膜融合是维持生命活动正常发生的重要过程。之前对于膜融合的研究主要集中在不同膜之间的融合,主要的研究对象有 SNARE 介导的囊泡融合。而内质网、线粒体等关键细胞器的同源膜融合还研究得很少。


内质网膜融合的缺陷在人体内会导致一种遗传性痉挛性截瘫。中国科学院生物物理研究所胡俊杰课题组以及其他国外课题组前期的系列研究揭示了 atlastin( ATL )家族介导内质网膜融合的分子机制。但不是所有的真核细胞都表达 ATL ,在植物和酵母中另一系列的嵌膜 GTP 酶 Sey1p 和 RHD3 负责完成内质网的融合。虽然功能相似,但 Sey1p 等蛋白要比 ATL 长很多,且在内质网上的定位也不尽相同,预示着作用机制上的不同。


最近,中科院院士饶子和课题组与胡俊杰课题组合作,阐释了酵母内质网融合因子 Sey1p 的作用机制。该工作展示了 Sey1p 与之前报道的 dynamin 超家族成员不一样的构象,并与其哺乳动物同源蛋白 ATL 作用机理进行了比较,拓宽了对膜动态变化机制的了解。


饶子和课题组成功解析了白色念珠菌 Sey1p 结合不同 GTP 类似物的结构,胡俊杰课题组进一步从生化和细胞层面测试了 Sey1p 的功能,发现 Sey1p 和 ATL 介导融合的步骤虽相似,但构象变化发生在不同的节点。 Sey1p 可以在不水解 GTP 的情况下介导融合,但在有 GTP 的条件下融合效率更高。另外, Sey1p 在细胞中的点状分布与其酶活相关。


该成果于9月14日在线发表在细胞生物学杂志 The Journal of Cell Biology 上。该研究得到国家自然科学基金和国家基础研究计划的支持,胡俊杰也得到霍华德休斯医学研究所( HHMI )国际青年科学家基金的支持。饶子和、娄智勇课题组的闫利明和胡俊杰课题组的孙厦为共同第一作者。

图示: Sey1p 和 ATL 介导的膜融合模型。左侧为本项工作解析的 Sey1p 结构,右侧为此前解析的 ATL 结构。

 

 
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