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Science揭示囊泡的复杂外衣

2019年10月10日 文章来源:网络整理 热度:82℃ 作者:刘英

要维持正常的生命活动,真核生物必须通过囊泡运输来转移物资。因此,囊泡运输的具体机制一直受到研究者们的广泛关注。日前,欧洲分子生物学实验室EMBL的研究人员采用尖端技术揭示了囊泡表面复杂的蛋白质包被,这一成果发表在七月十日的Science杂志上。

蛋白质是细胞功能的执行者,它们在核糖体合成之后,便被运送到相应的细胞器、细胞膜或者分泌到细胞外。细胞的生长、发育、衰老和死亡都伴随着蛋白质的转运,而囊泡运输是蛋白质转运的一个基本方式。

不同类型的囊泡具有不同的蛋白包被,EMBL的研究团队对COPI囊泡进行了冷冻电子断层成像。COPI囊泡主要负责从高尔基体到内质网的蛋白运输,蛋白在这些地方加工,为转运到细胞表面做准备。

冷冻电子断层成像是一种前沿分析技术,它在很低的温度下冷冻样品,不需要进行固定或者染色,能够更好的保持样品活性,特别适合难于结晶的大分子。近年来,随着设备硬件和技术方法的不断改进,冷冻电子断层成像得到了快速的发展。

研究人员结合数百个囊泡的数据,建立了COPI包被的3D图像。这是人们首次获得完全装配的囊泡包被模型。研究显示,COPI包被与其它类型的囊泡大不相同。其它囊泡的蛋白包被分为几层,分别执行不同的功能。而COPI包被中的蛋白只有一层,由被称为“triads”的基本单元组成,这种基本单元包含所有重要的功能元件。

“在此之前我们只知道囊泡包被中有不同的元件,却不了解整个包被的组装和结构。这项研究是理解细胞内转运机制的重要一步,”领导这项研究的John Briggs解释道。(延伸阅读:将冷冻电镜的分辨率推向极限)

“我们为人们展示了COPI包被蛋白的具体排列,COPI的独特性让我们感到非常惊讶,”文章的共同作者Svetlana Dodonova说。“下一步我们将继续探索蛋白包被的形成,解析包被与囊泡膜的结合机制。”

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