囊泡運輸分子機制研究獲重大進展 

細胞生命活動依賴于胞內(nèi)運輸系統(tǒng)。細胞內(nèi)的運輸系統(tǒng)將大量需要運輸?shù)奈镔|(zhì)分揀、包裝到膜狀的囊泡結(jié)構(gòu)中，利用動力蛋白（又稱為分子馬達molecular motor）水解ATP產(chǎn)生的能量驅(qū)動囊泡在微管或微絲細胞骨架充當(dāng)?shù)能壍郎弦苿?，地將各種貨物定向運輸?shù)较鄳?yīng)的亞細胞結(jié)構(gòu)發(fā)揮生理功能。囊泡運輸分為幾個環(huán)節(jié)：貨物識別、沿著微管軌道運輸以及貨物卸載。對于貨物識別機制的研究發(fā)現(xiàn)，以微管細胞骨架為軌道驅(qū)動逆向運輸?shù)膁ynein/dynactin動力蛋白復(fù)合體中某些亞基可通過囊泡表面的介導(dǎo)分子（cargo adaptor）特異性識別相應(yīng)的貨物。而胞內(nèi)運輸領(lǐng)域另一個重大問題，即當(dāng)貨物到達靶細胞器時，動力蛋白識別靶膜并將貨物卸載的分子機制尚不明晰。

SNX6是dynein/dynactin的貨物介導(dǎo)分子，它通過與dynein/dynactin亞基p50Glued和retromer亞基SNX分別直接作用，將動力蛋白復(fù)合體與retromer介導(dǎo)的囊泡貨物連接，介導(dǎo)從胞內(nèi)體（endosome）到反式高爾基體（trans-Golgi network）的逆向運輸。中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所分子發(fā)育生物學(xué)國家重點實驗室劉佳佳研究組通過與中國科技大學(xué)田長麟以及中國科學(xué)院生物物理研究所龔為民課題組的合作，揭示了SNX6介導(dǎo)的貨物卸載機制，從而解答了細胞生物學(xué)領(lǐng)域這一懸而未決的科學(xué)問題。

他們發(fā)現(xiàn)SNX6的PX結(jié)構(gòu)域不僅能與p50Glued結(jié)合，而且與高爾基體膜富含的磷脂PtdIns4P有弱親合力。當(dāng)高爾基體膜中的PtdIns4P被去除后，retromer介導(dǎo)的囊泡貨物CI-MPR在高爾基體附近區(qū)域大量積累，說明PtdIns4P在dynein/dynactin驅(qū)動的囊泡運輸zui后環(huán)節(jié)-貨物卸載中具有重要的調(diào)控作用。進一步研究發(fā)現(xiàn)，PtdIns4P對SNX6和p50Glued的結(jié)合具有負調(diào)控作用，而且能夠促進retromer和dynein/dynactin這兩個蛋白質(zhì)復(fù)合體的解離。這些結(jié)果表明高爾基體膜中的磷脂能夠通過抑制動力蛋白-貨物相互作用而促進動力蛋白在靶細胞器膜釋放囊泡貨物。不僅如此，他們還發(fā)現(xiàn)PtdIns4P通過抑制貨物介導(dǎo)分子SNX4和dynein之間的結(jié)合調(diào)控另一種囊泡貨物transferrin及其受體從胞內(nèi)體到內(nèi)吞循環(huán)體（endocytic recycling compartment）的逆向運輸，提示靶膜中的磷脂對動力蛋白-貨物相互作用的調(diào)控可能是貨物卸載的普遍機制。

該項研究成果于203年3月24日在線發(fā)表于Nature Cell Biology（DOI: 0.038/ncb270）。劉佳佳實驗室博士研究生牛洋為該論文的*作者，該研究得到了國家自然科學(xué)基金委、科技部和中國科學(xué)院的資助。
囊泡運輸分子機制研究獲重大進展