内质网不但是钙和碳水化合物的贮存中心,也是合成多种激素的场合。细胞会凭证需要调解内部管道系统的扩展和网络,其中一个要害历程是ER自噬(ER-eating)。在这一历程中,内质网管的一部分膜膨胀,最终形成小囊泡。别的,一种内部细胞的“垃圾袋”——自噬体——会将它包裹起来。随后,这个自噬体会与含有活性酶的容器融合,剖析自噬体中的内容物举行接纳。
图片链接:https://www.eurekalert.org/multimedia/1048907
图片信息:内质网自噬受体FAM134B最初通过膜外貌漫衍(左图)。它的 IDR 在很洪流平上以无序的方法往返移动,就像触手一样。局部团簇的形成启动了膜的曲率(左二),触手凝聚成更紧凑的结构(右二)进一步增强了曲率。膜囊泡的夹断(未显示)是由卵白质的靶向重新漫衍(分选,右图)启动的。
“我们已知特定卵白,即ER自噬受体,在此历程中施展主要作用,”歌德大学生物化学II 研究所的Ramachandra Bhaskara博士诠释道。这些受体位于内质网管的膜中,由镶嵌在膜中的锚定结构组成,并附有如柔韧触角般伸出的两条长卵白质链。“通过超等盘算机的重大模拟,我们最近与其他研究团队相助,发明锚定结构会使膜爆发弯曲,”Bhaskara增补道,“在特定条件下,可能导致膜的突起。sunbet目今研究显示,这种丝状结构增添了突起形成的可能性,并显著加速了这一历程。”
卵白质由氨基酸天生的无序“触角”
大大都卵白质在天生后会形成特定的三维形状:有些部分呈螺旋状,而有些部分则像手风琴一样折叠,使其具有紧凑而相对结实的形态,这同样适用于ER自噬受体的锚定区域。然而,触角部分由长链氨基酸组成,并以无序方法振荡,因而称为“内在无序(卵白质)区域”或简称IDR。这些普遍的摆动需要空间,便通过使锚定的膜膨胀来创立这种空间。“别的,尚有另一种效果,”该研究的第一作者Sergio Alejandro Poveda Cuevas博士强调:“IDR包括能在特定条件下折回的短序列。我们发明,突起形成历程中,它们会折回并像支架一样依附在膜上,从而增强膜的弯曲。”
模拟批注,膜的剥离是多个细腻协调历程的效果:最初,种种ER自噬受体的锚定区域群集在一起,增添了受体引起的膜弯曲。其次,IDR触角是舒展的,它们与自噬机制接触并将其导向膜。接着,IDR凝聚成更紧凑的结构,进一步增强膜的弯曲性,直到膜被挤压并且囊泡被包装进自噬体(“垃圾袋”)中。
研究效果的主要意义
“除了为这个主要的细胞历程提供详细看法外,sunbet研究还显示受体IDR在确保这一历程的顺遂举行中饰演了焦点角色,”Bhaskara诠释说。这些效果特殊有趣,由于某些神经方面的问题与ER自噬的中止有关。更好地明确膜降解历程可能有助于未来的详细操作。
杂志:Proceedings of the National Academy of Sciences
DOI:10.1073/pnas.2408071121