近日來(lái)自中國(guó)科技大學(xué)和德國(guó)比勒費(fèi)爾德大學(xué)的科研人員展開(kāi)合作，在新研究中首次發(fā)現(xiàn)酵母SNARE蛋白Vti1采用了與哺乳動(dòng)物完全不同的結(jié)合位點(diǎn)與接頭蛋白Ent3相結(jié)合,，這一發(fā)現(xiàn)為真核生物囊泡轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程的機(jī)理研究提供了新的線索和思路,，相關(guān)論文發(fā)表在7月26日出版的國(guó)際著名綜合性學(xué)術(shù)期刊《美國(guó)科學(xué)院院刊》（PNAS）上。
中國(guó)科技大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院滕脈坤教授,、牛立文教授及德國(guó)比勒費(fèi)爾德大學(xué)Gabriele Fischer von Mollard教授為這篇文章的共同通訊作者,，文章的第一作者是滕脈坤教授實(shí)驗(yàn)室的博士生王婧。該項(xiàng)工作受到國(guó)家自然科學(xué)基金,、科技部,、中科院、教育部以及安徽省自然科學(xué)基金等項(xiàng)目資助,。
囊泡轉(zhuǎn)運(yùn)（Vesicular Transport）是細(xì)胞正確行使生理功能的必要機(jī)制,，它是指蛋白質(zhì)被選擇性地包裝成運(yùn)輸小泡，被定向轉(zhuǎn)運(yùn)到靶細(xì)胞器的過(guò)程,。作為細(xì)胞器之間物質(zhì)運(yùn)輸?shù)闹饕緩?，囊泡運(yùn)輸具有高度的特異性及靶向性，需要一系列行使重要功能蛋白質(zhì)的參與,，并且由它們介導(dǎo)了十分復(fù)雜的蛋白質(zhì)相互作用網(wǎng)絡(luò),。在囊泡轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程中，多種蛋白協(xié)同完成了囊泡的形成、轉(zhuǎn)運(yùn)及融合等任務(wù),，這些蛋白質(zhì)及其復(fù)合物在整個(gè)真核生物囊泡分揀體系中居于非常重要的地位,。其中，酵母Vti1是一種與膜融合及轉(zhuǎn)運(yùn)能力直接相關(guān)的貨物蛋白,，它與接頭蛋白Ent3的相互作用與脂雙層膜結(jié)構(gòu)的彎曲及囊泡形成密切相關(guān),。
在這篇文章中，研究人員利用X射線晶體學(xué),、生物化學(xué)及細(xì)胞生物學(xué)技術(shù)手段解析了酵母ENT3-ENTH結(jié)構(gòu)域和Vti1蛋白N端結(jié)構(gòu)域單體及復(fù)合物三維結(jié)構(gòu),，首次發(fā)現(xiàn)酵母SNARE蛋白Vti1采用與哺乳動(dòng)物完全不同的結(jié)合位點(diǎn)與接頭蛋白Ent3相結(jié)合,，相應(yīng)的酵母雙雜交,、胞外Pull-Down及細(xì)胞實(shí)驗(yàn)也都證明新發(fā)現(xiàn)的結(jié)合面在Vti1蛋白的體內(nèi)定位過(guò)程中起到?jīng)Q定性作用,。這一原創(chuàng)性的發(fā)現(xiàn)表明真核生物囊泡轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程中,，SNARE蛋白與接頭蛋白的識(shí)別模式存在多樣性,。該研究成果為真核生物囊泡轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程的機(jī)理研究提供了新的線索和思路,。
近年來(lái),，滕脈坤教授和牛立文教授領(lǐng)導(dǎo)的研究組還完成了多項(xiàng)真核生物囊泡運(yùn)輸相關(guān)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)機(jī)理研究,，相關(guān)成果先后發(fā)表在生物領(lǐng)域權(quán)威學(xué)術(shù)期刊如《結(jié)構(gòu)》[Structure. (2008)],、《生物化學(xué)雜志》[J. Biol. Chem.（2010）]和《生物化學(xué)》[Biochemistry.(2010)]上,。（生物谷 Bioon.com）
doi:10.1073/pnas.1013101108
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Epsin N-terminal homology domains bind on opposite sides of two SNAREs
Wang, Jing; Gossing, Michael; Fang, Pengfei; Zimmermann, Jana; Li, Xu; von Mollard, Gabriele Fischer; Niu, Liwen; Teng, Maikun
SNARE proteins are crucial for membrane fusion in vesicular transport. To ensure efficient and accurate fusion, SNAREs needto be sorted into different budding vesicles. This process is usually regulated by specific recognition between SNAREs andtheir adaptor proteins. How different pairs of SNAREs and adaptors achieve their recognition is unclear. Here, we report therecognition between yeast SNARE Vti1p and its adaptor Ent3p derived from three crystal structures. Surprisingly, this yeastpair Vti1p/Ent3p interacts through a distinct binding site compared to their homologues vti1b/epsinR in mammals. An oppositesurface on Vti1p_Habc domain binds to a conserved area on the epsin N-terminal homology (ENTH) domain of Ent3p. Two-hybrid,in vitro pull-down and in vivo experiments indicate this binding interface is important for correct localization of Vti1pin the cell. This previously undescribed discovery that a cargo and adaptor pair uses different binding sites across speciessuggests the diversity of SNARE-adaptor recognition in vesicular transport.
