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蛋白質(zhì)相分離引發(fā)過氧化物酶體的生物發(fā)生過程,德國MB助力科研

更新時(shí)間:2023-05-16  |  點(diǎn)擊率:665

分子相關(guān)實(shí)驗(yàn),需要保證實(shí)驗(yàn)室的潔凈。定期清潔實(shí)驗(yàn)室,有利于提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的穩(wěn)定性。

 

過氧化物酶Pex5Pex13Pex14在過氧化物酶體靶向信號(hào)1 (PTS1)通路的蛋白易位步驟中起關(guān)鍵作用。Pex5通過識(shí)別PTS1基序(羧基端三肽序列絲氨酸-賴氨酸-亮氨酸(SKL)或其變體)與細(xì)胞質(zhì)中的貨物蛋白結(jié)合。貨物結(jié)合時(shí)的構(gòu)象改變暴露了一個(gè)內(nèi)在無序區(qū)(IDR),該區(qū)域與過氧化物酶體膜蛋白Pex13Pex14相互作用,導(dǎo)致貨物蛋白易位到過氧化物酶體基質(zhì)。

 

在過氧化物酶體中沒有觀察到通道結(jié)構(gòu),也沒有驗(yàn)證過運(yùn)輸?shù)奈锢砟P?,但提供了一些證據(jù),證明至少是瞬時(shí)形成的通道。在一項(xiàng)體外研究中,用Pex14復(fù)合物重建的脂質(zhì)膜在直徑達(dá)9納米的貨物中顯示出pex5 -貨物依賴的離子電導(dǎo)。

 

Pex5、Pex13Pex14idr的序列特征類似于核孔復(fù)合物(npc)的核孔蛋白,這為可能的轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制提供了線索。值得注意的是,Pex13在其IDR中具有一系列Tyr-Gly (YG)重復(fù)序列。

 

研究人員推斷這些殘基可能通過π -ππ -陽離子相互作用發(fā)生LLPS,類似于核孔蛋白中ph - gly (FG)重復(fù)序列形成的LLPS,并構(gòu)成NPC的選擇性滲透性過濾器;我們假設(shè)產(chǎn)生的凝聚形成了一個(gè)簡單的、原始的、瞬態(tài)的類似npc的集合。

 

相關(guān)研究發(fā)表在《Nature》上,文章標(biāo)題為“Peroxisome biogenesis initiated by protein phase separation"。

 

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這一假設(shè)為蛋白質(zhì)進(jìn)入過氧化物酶體提供了一種自然的解釋,過氧化物酶通過LLPS形成生物分子凝聚物,并為貨物通過過氧化物酶體膜運(yùn)輸創(chuàng)造了一個(gè)短暫的管道,Pex5類似于核細(xì)胞蛋白充當(dāng)穿梭受體。出芽酵母酵母S. cerevisiae Pex13在其IDR中具有芳香重復(fù)序列,Pex5Pex13在其IDR中具有明顯的朊病毒樣結(jié)構(gòu)域(PLDs),這些結(jié)構(gòu)域已被證明通過多價(jià)π -ππ -陽離子貼紙"相互作用形成生物分子凝聚物。

 

事實(shí)上,在ATP耗竭的情況下,過氧化物酶體蛋白以大型復(fù)合物的形式沉淀,這表明它們的形成先于易位。因此,研究人員開始驗(yàn)證過氧化物酶體蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)通過Pex5-cargo-Pex13-Pex14 LLPS發(fā)生的假設(shè)。

 

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