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为探究高尔基体组装及细胞迁移的调控机制,研究人员开展了关于 Rab32 作用的研究。发现 Rab32 通过 PKA 介导 Optineurin(OPTN)磷酸化调控高尔基体动力学,且该过程影响肿瘤细胞侵袭,为相关疾病研究提供新思路。
在细胞迁移过程中,高尔基体的组装和动态变化受到信号传导和细胞骨架调节因子的严格控制,进而形成极化的高尔基体分布,支持细胞的定向迁移。本研究表明,GTP 结合开关蛋白 Rab32 对高尔基体组装和细胞迁移具有调控作用。Rab32 作为一种独特的 Rab 蛋白,同时也是蛋白激酶 A(Protein Kinase A,PKA)的锚定蛋白,它能通过 PKA 介导的衔接蛋白 Optineurin(OPTN)磷酸化来调节高尔基体的动态变化。
Rab32 是一种参与囊泡运输的小 GTP 酶和分子开关,并且是一种 A 激酶锚定蛋白(A-Kinase Anchoring Protein,AKAP),可将依赖环磷酸腺苷(cAMP)的蛋白激酶(PKA)锚定到特定的亚细胞位置,使附近的底物发生 PKA 磷酸化。令人惊讶的是,研究发现一种 PKA 结合缺陷型的 Rab32(Rab32 L188P)会从高尔基体重新定位,导致高尔基体的组织、组装和动态变化出现明显紊乱。虽然 Rab32 L188P 不会引起 PKA 的整体活性缺陷,但研究数据显示 Rab32 有助于特定 PKA 底物的磷酸化。研究还发现 Rab32 与调节高尔基体动态变化的衔接蛋白 OPTN 存在直接相互作用。此外,数据表明 OPTN 在丝氨酸 342(Ser342)位点发生依赖于 Rab32 的 PKA 磷酸化。至关重要的是,阻断 OPTN Ser342位点的磷酸化会导致高尔基体碎片化,而模拟磷酸化的 OPTN 则可以挽救 Rab32 L188P 诱导的高尔基体缺陷。最后,Rab32 的 AKAP 功能和 OPTN 的磷酸化在细胞迁移过程中的高尔基体重新定位中发挥着关键作用,这一过程与肿瘤细胞的侵袭密切相关。综上所述,这些数据揭示了 Rab32 通过 PKA 介导的 OPTN 磷酸化在调节高尔基体动态变化中的重要作用。