《Cell | WDR11 复合物是含有酸性簇的货物蛋白的受体》

  • 编译者: 李康音
  • 发布时间:2024-07-19
  • 2024年7月15日,四川大学华西医院贾大、苏昭铭团队在 Cell 期刊发表了题为The WDR11 complex is a receptor for acidic-cluster-containing cargo proteins 的研究论文。该研究揭示了首个可以识别特定货物蛋白基序的囊泡栓系复合物——WDR11复合物,并解析了其高分辨率结构及功能,发现对货物蛋白的选择可以发生在囊泡运输的后期,以进一步提高运输保真度。

    从内体到反式高尔基体网络(TGN)的囊泡运输过程,也称为逆向运输,对于广泛的生理功能至关重要,包括营养摄取、细胞信号传导和神经元发育。已知多种蛋白质能够识别通过内体转运的货物蛋白胞质结构域中的特定信号,包括网格蛋白相关衔接蛋白1复合物(AP-1)、retromer、retriever以及分选连接蛋白(SNX)家族的若干成员。AP-1 能够识别跨膜蛋白胞质尾部的各种分选信号,包括基于酪氨酸、基于双亮氨酸和酸性簇基序,从而将它们分选到网格蛋白包被囊泡(CCV)中。

    已知有几种蛋白质包含酸性簇基序,包括CI-MPR、CPD、弗林蛋白酶和 KIAA0319L。最近有报道WDR11复合物在AP-1复合物的下游起作用,并促进含酸性簇的蛋白质向反式高尔基体网络(TGN)的运输。在真核生物中,WDR11复合物由WDR11和FAM91A1亚基组成,在脊椎动物中还有第三个亚基C17orf75。WDR11复合物位于TGN和囊泡上,并且可能通过其与高尔基体定位的蛋白TBC1D23的相互作用有助于囊泡的栓系。 虽然WDR11在含酸性簇蛋白运输中的作用已被广泛接受,但目前尚不清楚WDR11复合体是如何精确调控这种运输的。

    强调逆行运输重要性的是这样一种观察结果——参与这一过程的多种蛋白质的突变会导致神经障碍。例如,AP-1的s1A和s1B亚基的突变分别是MEDNIK综合征和Fried/Pettigrew综合征的病因,此外,TBC1D23被确定为桥脑小脑发育不全(PCH)的一个病因。有趣的是,最近的临床报告描述了WDR11功能缺失突变也会导致与PCH高度相似的疾病的病例。此外,WDR11的突变还与其他疾病有关,例如先天性促性腺激素性性腺功能减退症、卡尔曼综合征和10q26缺失综合征。AP-1和WDR11在感染期间都会被一部分病毒所破坏。例如,HIV-1通过其辅助蛋白Nef劫持AP-1,促进主要组织相容性复合物I(MHC-I)的降解,从而促进免疫逃避。此外,单纯疱疹病毒(HSV)和人类巨细胞病毒(HCMV)会利用 WDR11,帮助建立病毒粒子组装区室。但总体来说,迄今为止,WDR11相关疾病的病因仍知之甚少。

    在这项最新研究中,研究团队报道了人WDR11-FAM91A1复合物的单体和二聚体冷冻电镜结构,分辨率分别为3.1埃和3.2埃。WDR11直接且特异性地识别一部分酸性簇(acidic cluster),研究团队称之为超级酸性簇(super acidic cluster,SAC)。WDR11复合物的组装及其与含SAC蛋白质的结合对于含SAC蛋白质的运输和斑马鱼的正常神经元发育是不可或缺的。因此,该研究揭示了货物蛋白可以在蛋白质包被的下游以序列特异性的方式被识别。

    总的来说,该研究阐明了WDR11复合物的高分辨率结构及功能,并发现对蛋白货物的选择可以发生在囊泡运输的后期,以进一步提高运输保真度。
相关报告
  • 《利用CRISPR核糖核蛋白复合物对植物基因组编辑突变进行基因分型》

    • 来源专题:转基因生物新品种培育
    • 编译者:zhangyi8606
    • 发布时间:2018-10-12
    • 尽管在基因组编辑方面取得了巨大的成就,但是准确检测由序列特异性核酸酶引起的突变仍然是植物尤其是多倍体植物的一个挑战。当突变频率低或需要筛选大量群体时,有效的检测方法尤其重要。本文应用纯化的CRISPR核糖核蛋白复合物切割PCR产物用于六倍体小麦和二倍体水稻的基因组编辑突变检测。结果表明,该突变检测方法比Sanger测序方法更灵敏,比PCR/RE方法更适用于无限制性内切酶位点的检测。我们还证明了这种检测方法在小麦基因组编辑中特别有用,因为目标位点常常被单核苷酸多态性所包围。利用该筛选方法,我们还可以检测纯化的TALEN蛋白诱导的外源游离DNA TAGW2突变。最后,我们表明,部分碱基编辑突变也可以使用高保真SPCAS9变异体或FNCPF1检测。PCR/RNP法成本低,可广泛应用于植物基因组编辑突变的快速检测。
  • 《Science | LIS1组装动力蛋白-动力蛋白复合体的分子机制》

    • 来源专题:战略生物资源
    • 编译者:李康音
    • 发布时间:2024-04-03
    • 2024年3月29日,英国剑桥大学的研究人员在Science上发表了题为Molecular mechanism of dynein-dynactin complex assembly by LIS1的文章。 细胞质动力蛋白是一种对细胞组织和分裂至关重要的微管马达。它作为一个约 4 兆碳原子的复合物发挥作用,该复合物包含其辅助因子动态蛋白和一个货物特异性线圈适配体。然而,目前仍不清楚动力蛋白和动力牵引蛋白如何识别不同的适配体,它们在复合物形成过程中如何相互作用,以及诸如ligencephaly-1(LIS1)蛋白(LIS1)等关键调控因子的作用。 在这项研究中,研究人员测定了微管上的动力蛋白-突触蛋白与 LIS1 和溶酶体适配体 JIP3 的冷冻电镜结构。该结构揭示了动力蛋白激活过程中发生相互作用的分子基础。研究人员展示了 JIP3 如何在非典型结构的情况下激活动力蛋白。意想不到的是,LIS1 与动力蛋白的 p150 亚基结合,将其沿着动力蛋白的长度拴住。该研究的数据表明,LIS1 和 p150 限制了动力蛋白-动力蛋白,以确保复合物的有效形成。