真核細胞的內質網是一個由管狀和片狀兩種主要形態結構拼接而成的連續的膜系統。片狀內質網呈扁平囊狀，大多出現在細胞核周圍，且表面通常承載了核糖體，也因此被稱為粗面內質網。構成片狀內質網的兩層平行膜之間會保持50納米左右的距離，且沒有膜的彎曲，而其邊緣則等同於半個管狀結構，有很高的膜曲度。
片狀內質網的塑形機制研究較少，一般認為通過三種模式，1）成管膜蛋白穩定片狀邊緣的膜曲度；2）內質網蛋白Climp63在內質網腔內形成橋連結構；3）P180和Kinectin穩定胞漿側的膜平坦程度。其中，Climp63僅定位於片狀內質網，也不在核膜出現，因此被廣泛用於片狀內質網的標記，但Climp63具體如何發揮作用其實不清楚，爭議頗多。
近日，中國科學院生物物理研究所胡俊傑課題組在Frontiers in Cell and Developmental Biology發表了題為Self-Association of Purified Reconstituted ER Luminal Spacer Climp63的研究論文，首次證明純化的Climp63腔內結構域通過自身相互作用來發揮橋連作用，發現Climp63的腔內結構域表面較易與其他蛋白發生相互作用，但其橋連的能力卻比預期的低很多。
Climp63腔內結構域被預測為富含捲曲螺旋。研究發現，該結構能自發形成多聚體，但攜帶不同標籤的純化蛋白之間的相互作用顯得比預期弱很多。同樣，全長的Climp63 在方向性重組後，其腔內結構域能暴露在脂質體的表面，但重組的脂質體之間相互作用也很弱，沒有出現預期的脂質體拴連現象。
這些結果表明，Climp63的腔內螺旋可能形成較強的同側（cis）組裝，以及較弱的對側（trans）組裝。Climp63的粘性表明可能會作為內質網腔內蛋白，如分子伴侶等的附著位點。Climp63通過橋連維持片狀厚度的機制，可能需要兩側較多的Climp63同時發生較弱相互作用的累積，也可能增加內質網片狀腔內環境的可塑性和動態性。這些結果對理解膜與膜之間的拴連特性，如細胞器互作，有重要的參考意義。
胡俊傑課題組專注於研究內質網的形態與功能。胡俊傑為本文通訊作者，博士生趙京華為本文第一作者。
論文連結：
https://doi.org/10.3389/fcell.2020.00500