内吞体运输必需分选复合物在肿瘤中的作用

内吞体运输必需分选复合物(endosomal sorting complex required for transport,ESCRT)是与膜重塑密切相关的复合物,在许多涉及膜重塑事件中起重要作用,包括病毒出芽、细胞分裂、神经元修剪、多泡体形成等。ESCRT含多种亚基,不同亚基相互配合协同完成复合物的生物学功能。ESCRT突变或表达水平改变会引起严重后果,造成多种与膜修复相关的生物学过程出现障碍,涉及帕金森病、艾滋病、肿瘤等疾病。肿瘤发生发展与许多膜重塑事件有关,随着对ESCRT的深入研究,发现其在肿瘤发生发展、治疗及预后中起重要作用。本文主要围绕ESCRT在肿瘤中的不同作用展开综述,包括作用机制、预后评估、治疗靶点的选择等,旨在为ESCRT与肿瘤之间的关系提供思路,为多种肿瘤治疗提供更多选择。

植物内吞体分选转运复合物(ESCRT)调控逆境胁迫响应的研究进展

逆境胁迫是导致全球农作物产量下降的主要原因之一。当植物受到胁迫时,细胞内蛋白质运输途径需要迅速调整,以确保与应激反应相关的货物分子能通过内膜系统被正确递送到效应位点。真核生物的内膜系统由多种细胞器构成,这些细胞器在有序调控下被准确而高效地生成,参与细胞内物质运输。内吞体分选转运复合物(ESCRT)参与调控液泡前体/多囊泡体的生物学发生过程,并促使了泛素化蛋白从内吞体到液泡的运输过程。本研究重点概述了ESCRT在植物逆境胁迫响应方面的最新研究成果,包括ESCRT的基本组成和功能,以及ESCRT在植物非生物胁迫(干旱、盐胁迫)和先天免疫中的调控作用。探究ESCRT如何特异性识别并调控逆境胁迫响应蛋白,将有助于构建更为精准的ESCRT介导逆境响应的分子调控网络。图2表1参70.

转运必需内吞体分选复合物的结构及其在生理疾病中的作用研究进展

在酵母和后生动物体内,转运必需内吞体分选复合物(ESCRT)在细胞分选及降解泛素化的膜蛋白这一过程中发挥重要作用,使一些激素、生长因子或细胞因子受体在与配体结合后内化并被溶酶体降解。同时,ESCRT还能够导致内体膜向内形成囊泡,从而介导多泡内体的形成。因为配体介导的受体下调在信号衰减中起着重要作用,所以ESCRT的组件受损会引起一系列的生理疾病。本文就国外对ESCRT的研究及其在防止癌症、神经退行性疾病和细菌感染中的作用以及RNA病毒利用ESCRT完成出芽生殖过程的研究进行综述。

多囊体生物发生和蛋白质分拣——ESCRT、Vps4、Ubiquitination一个都不能少

多囊体(multivesicular body,MVB)是由晚期内吞体的限制膜内陷出芽而形成的动态的亚细胞结构,是真核细胞重要的膜和蛋白质运输与分拣中心,并与信号转导、胞质分裂、基因沉默、自噬、蛋白质的质量控制、病毒出芽等密切相关.多囊体生物发生涉及20多种囊泡分拣蛋白(Vps),最重要的是在内吞体膜上形成的4种内吞体运输分拣复合物(ESCRT 0、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)和Vps4.ESCRT 0与包涵素在内吞体膜上形成微域并富集泛素化的货物蛋白.ESCRTⅠ和Ⅱ诱导MVB囊泡出芽、促进囊泡形成并分拣货物蛋白到囊泡中.ESCRTⅢ收缩及剪切芽颈,完成最后的膜脱落过程.Vps4解离ESCRT以循环利用.泛素化及泛素化蛋白也能修饰或调控ESCRT的定位及功能.这些研究表明,泛素化蛋白、ESCRT和Vps4在内吞体膜上的相继协同作用是驱动紧密偶联的多囊体生物发生及蛋白质分拣的主要力量.本文以蛋白质-蛋白质相互作用为主,综述了ESCRT复合物及Vps4多聚体的组装机制、相互作用、生理功能以及泛素化蛋白和泛素化对ESCRT的调控,并对下一步研究进行了展望.

ESCRT系统:一个多功能的蛋白转运及膜剪切机器

转运必需内体分选复合物(endosomal sorting complex required for transport,ESCRT)系统是真核细胞中完成内体(endosome)膜内陷以形成多囊泡体(multi-vesicular body,MVB)的分子机器.其主要功能是促进被泛素(ubiquitin)标记的膜蛋白的降解,还与细胞分裂、病毒出芽、细胞自噬以及真菌pH感知相关.ESCRT系统包括ESCRT-0,-Ⅰ,-Ⅱ,-Ⅲ和Vps4-Vta1共5个蛋白-蛋白复合物.晶体学研究已经解析了大部分复合物的结构.其促使膜内陷的分子机理一般认为分3步.首先是ESCRT-Ⅰ和-Ⅱ在内体膜上结合并促使内体膜内陷形成初始芽体.之后,ESCRT-Ⅲ在芽体颈部聚合并导致芽体的剪切,从而将内腔囊泡(intralumenal vesicles,ILVs)释放到内体腔内,形成MVB.最后,Vps4/Vta1复合物则以水解ATP提供能量将聚合的ESCRT-Ⅲ解聚以循环使用,完成更多的出芽过程.本文将对ESCRT系统的结构、出芽机理和生物功能几方面做一个综述.

褐飞虱安全高效RNAi靶基因的筛选及Snf7同源基因的控害效果

褐飞虱(Nilaparvata lugens)是一种具有高繁殖力、强适应性和迁飞性的重要水稻害虫。为更有效地获得安全高效的褐飞虱RNAi靶标基因,建立了一套安全高效RNAi靶基因的筛选流程,获得了32个安全高效致死候选基因,并检测了其中12个基因的RNAi效率。进一步对其中的转运必需内吞体分选复合物Ⅲ亚基Snf7同源基因(简称为NlSnf7)的控害效果进行了研究。NlSnf7基因在褐飞虱各个时期和组织均有表达。通过注射法和饲喂法RNAi技术对NlSnf7进行低剂量干扰,结果表明干扰后NlSnf7的mRNA表达水平显著降低,褐飞虱的校正死亡率在每头注射50 ng后第13天可达70%,饲喂50 ng/μL后第9天可达48%;注射dsNlSnf7后第5天NlSnf7的蛋白水平也显著降低。此外,选择无连续21 bp相同序列的亚洲玉米螟和白背飞虱进行dsNlSnf7注射,发现与对照组相比,实验组均无显著变化。这些结果表明dsNlSnf7片段是一个高效安全的RNAi靶标分子。

ESCRT机制对阿尔茨海默病作用的研究进展

阿尔茨海默病(AD)是人类衰老过程中影响老年人智力、自理能力以及致残和新的致死病因的重大疾病之一。神经元中tau蛋白的过度磷酸化以及β淀粉样蛋白(Aβ)的沉积是AD发病的主要假说,目前仍无有效治疗AD的方案。转运必需内体分选复合物(ESCRT)在蛋白质降解及维持细胞结构完整、功能稳定方面发挥重要作用。ESCRT识别分类泛素化的病理tau蛋白及Aβ产生多囊泡体进入溶酶体降解或分泌,从而减轻tau蛋白及Aβ的神经元毒性作用。此外,ESCRT还能修复神经元突触的损伤,减少神经元的凋亡。因此,ESCRT机制的研究可能为治疗和延缓AD的进展提供新的研究思路和方向。