开创性新研究:细胞器接触调节

【字体: 时间:2022年01月17日 来源:Journal of Cell Biology

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  一项开创性的研究揭示了细胞室(细胞器)是如何控制它们相互作用和合作的。

  
   

Phosphorylation of the ACBD5 FFAT domain regulates the interaction with VAPB and thus, peroxisome-ER interaction, differently    

ACBD5 FFAT域的磷酸化调节与VAPB的相互作用,从而调节过氧化物酶体- er的相互作用,这是不同的

资料来源:埃克塞特大学

细胞器接触调节的新发现

一项开创性的研究揭示了细胞室(细胞器)是如何控制它们相互作用和合作的。

这项研究由埃克塞特大学的迈克尔·施拉德教授和约瑟夫·科斯特洛博士领导,建立在他们最近发现的两种细胞器——被称为过氧化物酶体和内质网(ER)——如何相互联系和共同工作的基础上。

这种合作对特定脂质的产生至关重要,这种脂质对神经细胞的功能至关重要,可以保护细胞免受氧化损伤。

细胞器是细胞的功能单位。就像体内的器官一样,它们有特定的功能。

为了让细胞和生物体生存,细胞器必须相互作用和合作。

这是如何在细胞中被介导和调节的一个重要的和具有挑战性的问题在细胞生物学。

在之前的一项研究中,研究人员发现过氧化物酶体中的一种叫做ACBD5的蛋白质直接与内质网中的一种叫做VAPB的蛋白质相互作用。

这种相互作用将两个细胞器连接在一起,并允许脂质在它们之间转移。

这项新的研究揭示了这种相互作用在分子水平上是如何调节的。

“细胞器不是经常相互连接,这将是不利的,”施瑞德教授说。

“它们还需要保持距离,并改变在细胞中的位置,以遇到其他细胞器。

因此,细胞器之间的膜接触需要是动态的。然而,膜接触是如何调节的,人们还不太清楚。”

“我们的发现揭示了哺乳动物细胞中过氧化物酶体- er接触的调节是如何工作的,也为过氧化物酶体蛋白磷酸化的生理作用提供了第一个清晰的例子,”Costello博士说。

磷酸化反应是生物学中许多细胞过程的关键。

在蛋白质上添加(或去除)磷酸盐可以改变其性质,从而改变其功能或活性。

因此,蛋白质磷酸化/去磷酸化是细胞中重要的调控机制。

它是由酶来完成的,例如介导蛋白质磷酸化的激酶和去除磷酸(去磷酸化)的磷酸酶。

研究人员发现ACBD5的一个结合基序(称为FFAT基序)是与VAPB蛋白结构域相互作用所必需的,它可以在多个氨基酸上磷酸化。

值得注意的是,FFAT基序核心区域只有一个氨基酸的磷酸化阻止了ACBD5与VAPB的结合,并抑制过氧化物酶体- er膜的接触。

此外,研究人员还发现了一种酶,一种叫GSK3β的激酶,它能使细胞内的ACBD5磷酸化。

此外,我们还发现了核心区域附近的其他磷酸化位点,这些位点的磷酸化促进了ACBD5-VAPB相互作用,揭示了一个复杂的调控机制。

研究人员与德国弗莱堡大学(University of Freiburg)教授Bettina Warscheid的实验室合作,她是一名磷酸化蛋白质组学专家。

Schrader教授说:“FFAT基序在细胞中其他位置参与VAP蛋白相互作用的许多其他蛋白质中都有发现。”

“我们的发现扩展了目前的FFAT模式,并指出了它们通过磷酸化调节的一般机制。

“了解它们是如何被监管的,也与疾病有关。”

ACBD5缺陷的患者患有过氧化物酶体疾病,严重损害大脑和视网膜,影响视力,而VAPB和GSK3β与肌萎缩性侧索硬化症(ALS)和额颞叶痴呆(FTD)有关。

患有严重过氧化物酶体疾病的人,也被称为齐薇格谱系障碍,通常在儿童或青年时期死亡,该团队与来自阿姆斯特丹学术医学中心和一个名为“齐薇格英国”的慈善机构的专家合作,解决过氧化物酶体疾病,提高认识,并支持家庭和患者。

文章标题

Regulating peroxisome-ER contacts via the ACBD5-VAPB tether by FFAT motif phosphorylation and GSK3β

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