隋森芳院士、王宏伟教授Cell Res发表最新成果
真核细胞的许多生理过程都需要膜融合,包括蛋白和膜运输、激素分泌和神经传递。进化保守的SNARE蛋白在膜融合过程中起到了关键性作用,这些蛋白形成稳定的四螺旋束(SNARE复合体)为膜融合提供能量。
细胞循环利用SNARE蛋白需要NSF(N-ethylmaleimide-sensitive factor)和α-SNAP(α soluble NSF attachment protein)共同起作用。它们可以利用ATP水解的能量,将融合后的SNARE复合体拆开,为下一轮膜融合提供单体形式的SNARE蛋白。
人们将NSF、SNAP和SNARE复合体的结合称为20S超复合体。为了理解SNARE复合体的拆分机制,清华大学的研究团队使用单颗粒冷冻电镜(Cryo-EM)对20S超复合体进行了深入分析,获得了SNAP-SNARE部分的高分辨率结构。这一成果发表在四月二十四日的Cell Research杂志上,文章的通讯作者是清华大学的隋森芳(Sen-Fang Sui)院士和王宏伟(Hong-Wei Wang)教授。
随着硬件设备和软件算法等方面的突破,不依赖结晶的冷冻电镜技术受到了越来越多的关注。清华大学的研究人员用这一技术确定了α-SNAP-SNARE组装部分的结构,分辨率达到7.35 Å。
研究显示,在20S超复合体中,四个α-SNAP围绕着一个SNARE螺旋束形成圆柱体。每个α-SNAP的9、10螺旋由保守的疏水片段连接,像楔子一样插入SNARE四螺旋的沟槽中。生化研究表明,这一结构是SNARE复合体分解的关键。这项研究有助于人们进一步理解,α-SNAP与NSF合作拆分SNARE复合体的具体机制。
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