內(nèi)吞作用和循環(huán)控制真核細(xì)胞對各種物質(zhì)的吸收和回收。哺乳動物細(xì)胞已經(jīng)發(fā)展出幾種循環(huán)途徑，包括研究相對廣泛的“快速”和“慢速”管泡循環(huán)途徑。然而，除了典型的“快速”和“慢速”循環(huán)途徑之外的內(nèi)吞循環(huán)途徑仍然很大程度上未知。
中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所何康民博士后研究組最近發(fā)現(xiàn)了一種新的具有“吻后逃逸”膜融合的內(nèi)吞回收機(jī)制，科學(xué)家將這一機(jī)制命名為網(wǎng)格蛋白相關(guān)快速內(nèi)體回收途徑(CARP)。
這種新穎的內(nèi)吞回收途徑采用了一組獨特的分子機(jī)制來生成回收載體并促進(jìn)意外的吻合-跑動膜融合。
這項研究題為“網(wǎng)格蛋白相關(guān)載體通過親吻和逃跑機(jī)制實現(xiàn)回收”，于2024年9月19日發(fā)表在《自然細(xì)胞生物學(xué)》上。
通過利用一種可選擇性識別含有PI(4,5)P2的網(wǎng)格蛋白相關(guān)結(jié)構(gòu)的“巧合檢測”脂質(zhì)生物傳感器，研究人員發(fā)現(xiàn)了一群脂質(zhì)傳感器陽性但AP2陰性的網(wǎng)格蛋白相關(guān)結(jié)構(gòu)，它們會暫時訪問質(zhì)膜。
利用先進(jìn)的3D成像和超分辨率成像技術(shù)，發(fā)現(xiàn)這些結(jié)構(gòu)是細(xì)胞內(nèi)網(wǎng)格蛋白/AP1相關(guān)載體。
“一個引人注目的發(fā)現(xiàn)是，這些網(wǎng)格蛋白/AP1相關(guān)的回收載體可以部分與質(zhì)膜融合，隨后被回收和釋放，”何康敏說。
為了表征網(wǎng)格蛋白相關(guān)回收載體的分子組成和特性，何教授團(tuán)隊進(jìn)行了基于TIRF顯微鏡的成像篩選，確定了在網(wǎng)格蛋白相關(guān)回收載體的生成、接近、融合和回收的各個階段招募的一系列蛋白質(zhì)。
此外，他們證明這些載體是由缺乏檢索復(fù)合物的早期內(nèi)體子域產(chǎn)生的。
通過追蹤GPCR家族中激動劑刺激的β2腎上腺素受體和受體酪氨酸激酶中的表皮生長因子受體的內(nèi)吞循環(huán)，研究人員發(fā)現(xiàn)，這些網(wǎng)格蛋白相關(guān)的回收載體可以介導(dǎo)信號受體快速循環(huán)回質(zhì)膜。
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