Nature子刊：调节胶原蛋白运输的蛋白结构域

胶原蛋白是维系我们身体的蛋白质。它在细胞内产生，必须从那里运输到结缔组织中的作用部位。负责识别胶原蛋白的蛋白质结构域以前被误认为是另一种结构域的亚型。来自德国波洪鲁尔大学化学与生物化学系的Oliver arnold博士和Raphael Stoll教授首次对该结构域进行了表征和命名。他们在2023年4月20日的《自然通讯》杂志上报道了TANGO1蛋白家族的蛾结构域。

　　

胶原蛋白是如何到达作用部位的

几乎所有拥有不止一个细胞的生物体都需要胶原蛋白来维系它们的身体。在一些哺乳动物中，它占体重的30%。胶原蛋白是一种巨大的蛋白质，由所谓的内质网产生，内质网是细胞内的细胞器。然后它必须从细胞器和细胞中输出，因为结缔组织中细胞之间的空间需要它。

被称为TANGO1的蛋白质家族负责识别和运输胶原蛋白。这些蛋白质由1000多种氨基酸组成，确实很大。tango - 1蛋白有时分布在各种细胞器和细胞质中。当TANGO1蛋白检测到成熟的胶原蛋白时，它支持形成一个隧道状的脂质连接，将胶原蛋白从其制造地点运输到其作用地点。

一个独特的结构

为了执行这些机制，TANGO1具有特定的域，即具有定义的3D结构的功能区。“到目前为止，我们一直认为这个结构域与所谓的SH3结构相似，并将其视为一个亚结构，”拉斐尔·斯托尔说。然而，在目前的研究中，他和Oliver Arnolds通过核磁共振光谱证明了TANGO1的胶原识别结构域与典型的SH3结构域之间存在结构差异。这些差异在生物化学方面是如此显著，以至于它们有理由将TANGO1结构域作为一个单独的结构。因此，他们将这个胶原蛋白识别域命名为MOTH。Raphael Stoll解释说:“这个名字是四种完全采用这种结构的蛋白质的首字母缩略词:MIA, Otoraplin, TALI/TANGO1同源。”

这一结构域的发现提供了对进化的见解，因为脊椎动物和无脊椎动物(如昆虫)都需要胶原蛋白。Raphael Stoll指出:“从进化的角度来看，这一结构域非常古老，大约有几亿年的历史。”然而，随着无脊椎动物从脊椎动物中分离出来，这个领域在进化过程中发生了变化。“我们假设这一过程与几种不同胶原蛋白的进化同时发生。昆虫只有一种胶原蛋白，而人类却有28种不同的胶原蛋白。Stoll总结道:“这些发现有助于提高我们对胶原蛋白输出过程的理解，并可能在未来治疗纤维化的药物开发中发挥作用。”

文章标题

Characterization of a fold in TANGO1 evolved from SH3 domains for the export of bulky cargos