蛋白質(zhì)相分離引發(fā)過(guò)氧化物酶體的生物發(fā)生過(guò)程，德國MB助力科研

分子相關(guān)實(shí)驗，需要保證實(shí)驗室的潔凈。定期清潔實(shí)驗室，有利于提高實(shí)驗結果的穩定性。

過(guò)氧化物酶Pex5、Pex13和Pex14在過(guò)氧化物酶體靶向信號1 (PTS1)通路的蛋白易位步驟中起關(guān)鍵作用。Pex5通過(guò)識別PTS1基序(羧基端三肽序列絲氨酸-賴(lài)氨酸-亮氨酸(SKL)或其變體)與細胞質(zhì)中的貨物蛋白結合。貨物結合時(shí)的構象改變暴露了一個(gè)內在無(wú)序區(IDR)，該區域與過(guò)氧化物酶體膜蛋白Pex13和Pex14相互作用，導致貨物蛋白易位到過(guò)氧化物酶體基質(zhì)。

在過(guò)氧化物酶體中沒(méi)有觀(guān)察到通道結構，也沒(méi)有驗證過(guò)運輸的物理模型，但提供了一些證據，證明至少是瞬時(shí)形成的通道。在一項體外研究中，用Pex14復合物重建的脂質(zhì)膜在直徑達9納米的貨物中顯示出pex5 -貨物依賴(lài)的離子電導。

Pex5、Pex13和Pex14中idr的序列特征類(lèi)似于核孔復合物(npc)的核孔蛋白，這為可能的轉運機制提供了線(xiàn)索。值得注意的是，Pex13在其IDR中具有一系列Tyr-Gly (YG)重復序列。

研究人員推斷這些殘基可能通過(guò)π -π或π -陽(yáng)離子相互作用發(fā)生LLPS，類(lèi)似于核孔蛋白中ph - gly (FG)重復序列形成的LLPS，并構成NPC的選擇性滲透性過(guò)濾器；我們假設產(chǎn)生的凝聚形成了一個(gè)簡(jiǎn)單的、原始的、瞬態(tài)的類(lèi)似npc的集合。

相關(guān)研究發(fā)表在《Nature》上，文章標題為“Peroxisome biogenesis initiated by protein phase separation"。

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這一假設為蛋白質(zhì)進(jìn)入過(guò)氧化物酶體提供了一種自然的解釋?zhuān)^(guò)氧化物酶通過(guò)LLPS形成生物分子凝聚物，并為貨物通過(guò)過(guò)氧化物酶體膜運輸創(chuàng )造了一個(gè)短暫的管道，Pex5類(lèi)似于核細胞蛋白充當穿梭受體。出芽酵母酵母S. cerevisiae Pex13在其IDR中具有芳香重復序列，Pex5和Pex13在其IDR中具有明顯的朊病毒樣結構域(PLDs)，這些結構域已被證明通過(guò)多價(jià)π -π或π -陽(yáng)離子“貼紙"相互作用形成生物分子凝聚物。

事實(shí)上，在ATP耗竭的情況下，過(guò)氧化物酶體蛋白以大型復合物的形式沉淀，這表明它們的形成先于易位。因此，研究人員開(kāi)始驗證過(guò)氧化物酶體蛋白轉運通過(guò)Pex5-cargo-Pex13-Pex14 LLPS發(fā)生的假設。

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