研究揭示內質網P5A ATPase/CATP-8通過清除異位蛋白維持內質網...

2020-11-23 生物谷



膜蛋白被正確地定位到相應的細胞器上對於維持細胞器特異「身份」和生理功能較為重要。膜蛋白的正確定位依賴於精確的蛋白分選通路，並需要細胞器上相應的機制清除錯誤定位的蛋白。如在線粒體外膜的AAA-ATPase Msp1可以把錯誤定位到線粒體外膜的蛋白清除。然而，在內質網（ER）上是何種機制幫助移除錯誤定位的膜蛋白尚需探索。


11月10日，中國科學院生物物理研究所博士王香明和美國史丹福大學教授沈康合作，在Cell Reports上發表題為An Endoplasmic Reticulum ATPase Safeguards Endoplasmic Reticulum Identity by Removing Ectopically Localized Mitochondrial Proteins的研究論文。該研究發現P5A ATPase/CATP-8可以將錯誤定位到ER上的線粒體信號錨定蛋白（signal anchored，SA）和尾部錨定蛋白（tail anchored，TA）移除，維持ER特異「身份」。


研究人員以線粒體SA/TA蛋白為研究對象，在線蟲中進行大規模篩選，發現catp-8突變體導致線粒體SA/TA蛋白錯誤定位至ER，而線粒體表面的兩次跨膜蛋白不會被影響。螢光定位實驗發現CATP-8特異定位在ER上，暗示其在ER上發揮功能。同時，通過光轉換和熱激誘導表達實驗，該研究發現CATP-8可以將已經錯誤定位到ER上的線粒體蛋白移除，並且該過程不依賴於ERAD通路。為了研究CATP-8移除ER錯誤定位蛋白對維持ER特異「身份」的重要性，研究人員發現線粒體外膜蛋白FIS-1和MFF-2在catp-8突變體中錯誤定位至ER，導致線粒體分裂因子DRP-1被錯誤招募到ER上，從而引起ER斷裂。此外，研究團隊發現CATP-8通過調控樹突受體蛋白DMA-1水平影響線蟲PVD神經元樹突形態發育，暗示CATP-8不僅通過移除錯誤定位到ER的線粒體蛋白以維持正確的ER形態，還對維持ER正常生理功能起重要作用。該研究報導ER蛋白P5A ATPase/CATP-8行使監察機制將錯誤定位在ER上的蛋白移除，以及其對維持ER正確的形態和功能的重要性。 (

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