一項新的研究詳細說明了營養(yǎng)匱乏的細胞如何將蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運站轉(zhuǎn)移到細胞回收中心進行分解，突出了細胞用于處理壓力條件的一種新方法。
結(jié)合到細胞外的新蛋白質(zhì)在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(ER)上產(chǎn)生，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是細胞內(nèi)的一種蛇形膜。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的葡萄狀管狀外生物稱為內(nèi)質(zhì)網(wǎng)出口位點，充當轉(zhuǎn)運站，收集這些新合成的蛋白質(zhì)，并將它們運送到它們旅程的下一步。
近年來，科學家們發(fā)現(xiàn)，這些內(nèi)質(zhì)網(wǎng)出口位點還有助于將細胞物質(zhì)和錯誤折疊的蛋白質(zhì)運送到溶酶體——在細胞中降解和回收物質(zhì)的細胞器——并為包括COVID-19在內(nèi)的病毒復制提供平臺。但研究人員感到困惑的是，這一個結(jié)構(gòu)，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)出口，是如何參與所有這些不同的功能的。
在一項新的研究中，由lippincottot - schwartz實驗室前博士后，現(xiàn)哥倫比亞大學助理教授廖亞成(Ya-Cheng Liao)領導的HHMI Janelia研究校區(qū)的研究人員使用超分辨率活細胞成像和體積電子顯微鏡來檢查營養(yǎng)應激對內(nèi)質(zhì)網(wǎng)出口部位的影響。
研究小組發(fā)現(xiàn)，壓力會觸發(fā)一系列分子共同作用，將內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的出口點指向被破壞的溶酶體，這是細胞釋放制造細胞內(nèi)蛋白質(zhì)所需的氨基酸的一種新途徑。
首先，研究人員展示了當細胞缺乏營養(yǎng)時，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)出口部位是如何被運送到某些類型的溶酶體并被其吸收的。
接下來，團隊詳細說明了這個過程是如何發(fā)生的。當饑餓的細胞觸發(fā)溶酶體釋放鈣時，它就開始了。這導致一種酶，ALG2，被招募到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)出口位點，在那里它與一個叫做COPII的結(jié)構(gòu)結(jié)合，這個結(jié)構(gòu)附著在連接內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)出口位點的頸上。
ALG2和COPII之間的這種聯(lián)系啟動了一個稱為泛素化的過程，該過程涉及蛋白質(zhì)降解。溶酶體上的一種蛋白質(zhì)參與將細胞物質(zhì)帶到細胞器進行破壞，它識別由泛素化過程產(chǎn)生的泛素，將內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的出口位置驅(qū)動到溶酶體。
一旦到達溶酶體，與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)出口位點一側(cè)相連的ALG2，將其另一側(cè)與另一種蛋白質(zhì)ALIX結(jié)合。ALIX與ESCRT相互作用，ESCRT是溶酶體表面參與攝入的一種蛋白質(zhì)復合物。這種相互作用導致內(nèi)質(zhì)網(wǎng)出口位點和溶酶體越來越近，直到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)出口位點被溶酶體吞噬。
除了在活細胞中觀察這一過程外，研究小組還在一個人工系統(tǒng)中重建了這一過程，確認了所有不同的組件是如何協(xié)同工作的。
這項新工作詳細描述了細胞用來對抗壓力的新途徑，這一見解可以幫助研究人員更好地了解細胞和生物體是如何衰老的。它還可以揭示涉及內(nèi)質(zhì)網(wǎng)出口位點的其他過程，包括通過溶酶體將病毒傳遞到細胞外的非常規(guī)方式，這可以幫助研究人員開發(fā)新的治療方法。
（文章來源：www.ebiotrade.com/newsf/2024-4） | 
