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Cell:膜蛋白回收的关键复合体

2014.2.14

  细胞通过膜上镶嵌的蛋白相互交流。这些蛋白具有多种多样的功能,常常被人们比作天线、开关和大门。细胞要维持健康状态,就必须不断调整细胞膜上蛋白和脂质的组成,让新蛋白加入进来,回收或淘汰掉旧蛋白。在这一过程中,人们将细胞膜物质的内化机制成为胞吞作用。

  日前,VIB 研究所、Ghent 大学和马克斯•普朗克分子植物生理研究所的研究人员鉴定了植物特有的一种新蛋白复合体,这种蛋白对于植物细胞的胞吞作用至关重要。这项研究于二月十三日发表在顶级期刊Cell杂志上。

  膜蛋白的回收

  植物和动物都是由大量细胞构成的。为了实现整个机体的最佳功能,细胞必须能从邻近细胞和周围环境接受信息。细胞之间的交流依赖于锚定在细胞膜上的蛋白。这些蛋白可作为接收信息的天线,也可作为检测特定分子的开关,或者是控制营养物质摄取的转运大门。为了优化通讯过程,细胞需要随时调整其细胞膜的组成。细胞通过胞吐作用将新蛋白运输到细胞膜上,而相反的过程(细胞膜材料的内化)被称为胞吞作用。

  胞吞过程的起始,需要接头蛋白识别细胞膜的特定区域,以便进行内化。随后负责包裹这一细胞膜区域的蛋白被招募起来。最后,细胞膜的一小部分内陷,并最终形成细胞内部的一个小囊泡。细胞能将包入这种囊泡的细胞膜蛋白降解、回收或者运送到细胞的其他区域。

  独特的TPLATE复合体

  数年年来,人们在植物、动物和酵母中对胞吞作用进行了大量的研究,不仅了解了许多与这一过程有关的蛋白,还解析了这些蛋白之间的相互作用。然而迄今为止,人们在植物中找到的接头相关组分还很少。

  现在,VIB 研究所、Ghent 大学和马克斯•普朗克分子植物生理研究所的研究团队,发现了胞吞作用所必需的一种新接头蛋白复合体,这种蛋白只存在于植物中。该复合体由TPLATE蛋白和七种此前未知的蛋白组成。它是最先到达胞吞发生地的蛋白,因此对于植物的胞吞作用非常关键。

  研究人员介绍道,从进化的角度看,发现植物特有的这种TPLATE复合体有些出人意料。因为此前的研究显示,胞吞作用所涉及的蛋白(例如网格蛋白clathrin)通常是动物界和植物界共有的,而TPLATE复合体的组分只为植物所用。下一步,研究者们希望了解TPLATE复合体对应的是植物的那种特性。

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