細(xì)胞內(nèi)囊泡運(yùn)輸對(duì)于維持細(xì)胞以及機(jī)體的多種生理功能必不可少，2013年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)被授予發(fā)現(xiàn)囊泡轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制的三位科學(xué)家。在真核細(xì)胞內(nèi)，大約三分之一的蛋白質(zhì)在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(ER)中折疊和修飾，然后被運(yùn)送到高爾基體（Golgi）。蛋白質(zhì)從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)到高爾基體的運(yùn)輸（ER-to-Golgi）過(guò)程是對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行質(zhì)量控制和分選的重要階段，對(duì)維持細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)態(tài)至關(guān)重要。ER-to-Golgi運(yùn)輸由COPII小泡驅(qū)動(dòng)，而COPII小泡主要由Sec23/Sec24內(nèi)殼蛋白復(fù)合體和Sec13/Sec31外殼蛋白復(fù)合體構(gòu)成。至今為止，COPII小泡是如何運(yùn)輸?shù)礁郀柣w的機(jī)制還不完全清楚。
中國(guó)科學(xué)院上海營(yíng)養(yǎng)與健康研究院陳雁課題組曹倩倩博士生等近日發(fā)現(xiàn)孕酮和脂聯(lián)素受體3（PAQR3）在COPII囊泡運(yùn)輸中發(fā)揮了重要的作用。在這項(xiàng)研究中，首先使用APEX2鄰近標(biāo)記策略和質(zhì)譜分析來(lái)鑒定出992種PAQR3臨近的蛋白質(zhì)，其中大多數(shù)都參與了細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)的生物過(guò)程。接著借助GalNAc-T2和RUSH兩個(gè)ER-to-Golgi轉(zhuǎn)運(yùn)的模型系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)，PAQR3缺失延遲了蛋白質(zhì)從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)到高爾基體的運(yùn)輸。通過(guò)一系列的生化和細(xì)胞實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)PAQR3的N端能夠與Sec13和Sec31A的WD結(jié)構(gòu)域相互作用并增強(qiáng)Sec13和Sec31A的高爾基體定位，從而揭示了PAQR3是一個(gè)通過(guò)與COPII囊泡的Sec13/Sec31A外殼蛋白復(fù)合體相互作用來(lái)調(diào)節(jié)ER-to-Golgi轉(zhuǎn)運(yùn)的關(guān)鍵分子。
PAQR3主要作為一個(gè)抑癌基因，在多種腫瘤中具有抑制功能。考慮到平衡和控制細(xì)胞內(nèi)運(yùn)輸對(duì)于維持細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)態(tài)至關(guān)重要，研究者推測(cè)許多類(lèi)型腫瘤中發(fā)現(xiàn)的PAQR3的失調(diào)可能與細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)態(tài)失調(diào)有關(guān)。因此，該研究的發(fā)現(xiàn)不僅拓展了我們對(duì)胞內(nèi)運(yùn)輸復(fù)雜性的理解，也可能增加對(duì)于人類(lèi)疾病尤其是腫瘤的分子基礎(chǔ)的理解。
上述工作于11月30日發(fā)表在Cell旗下國(guó)際學(xué)術(shù)期刊iScience上，題目為“PAQR3 Regulates Endoplasmic Reticulum-to-Golgi Trafficking of COPII Vesicle via Interaction with Sec13/Sec31 Coat Proteins”。該研究得到了華東師范大學(xué)廖魯劍教授的大力支持和幫助。該課題得到了國(guó)家自然科學(xué)基金，科技部以及中科院等經(jīng)費(fèi)的支持。
圖示：PAQR3調(diào)控COPII小泡的ER-to-Golgi轉(zhuǎn)運(yùn)模型
文章鏈接：https://www.cell.com/iscience/fulltext/S2589-0042(18)30192-5
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