揭秘 Sla2：细胞内吞过程中关键互作枢纽的深度解析

本文聚焦 Sla2 这一内吞过程关键蛋白，发现其与网格蛋白轻链（CLC）有两个独立结合位点，解析了其 C 末端结构，明确了与 Pan1/End3/Sla1 复合物的相互作用。研究成果有助于深入理解细胞内吞机制，为相关生命科学研究提供重要依据。

　　

研究背景

内吞作用（Endocytosis）是真核细胞摄取大分子、回收膜受体的重要过程，依赖众多蛋白家族协同完成。在芽殖酵母中，研究已鉴定出 60 多种参与内吞的蛋白，这些蛋白根据到达内吞小窝的时间分为不同模块。Sla2 作为内吞中期包被的关键适配蛋白，其 N 端的 ANTH 结构域与 PI (4,5) P₂和 Ent1/2 的 ENTH 结构域形成复合物，锚定在质膜上。同时，Sla2 还在调节肌动蛋白聚合复合物 Pan1/End3/Sla1 中发挥重要作用，影响酵母内吞过程。此外，Sla2 与网格蛋白轻链（CLC）相互作用，CLC 可抑制 Sla2 的功能，但二者相互作用的具体细节，如结合位点、相互作用强度及对细胞内吞的影响等尚未完全明确。

研究结果

1. SLA2 与 CLC 通过两个独立位点形成复合物：研究人员利用 Sla2 的 351 - 968 位残基构建体（Sla2ccRTH）和 NusA - CLC，通过质谱光度法发现二者可形成不同化学计量比的高亲和力复合物。微尺度热泳（MST）实验表明，Sla2 与 CLC 存在两个具有不同解离常数（K_D）的结合位点。位点 2 的 K_D为 3.0 μM，位点 1 的 K_D约为 100 nM。进一步研究确定，位点 1 由 CLC 的 70 - 140 位残基与 Sla2 的 515 - 546 位残基相互作用形成，位点 2 由 CLC 的 1 - 70 位残基与 Sla2 的 478 - 505 位残基相互作用形成。对位点 2 进行突变实验，结果显示两个突变体均消除了位点 2 的结合，且不影响位点 1，证实两个位点相互独立。体内实验表明，Sla2 的 ΔSite1 突变体导致 Abp1 阳性（Abp1+）内吞事件显著减少，而 ΔSite2 突变体与野生型无明显差异，说明位点 1 对酵母内吞功能更为关键。
2. SLA2 C 末端区域的结构测定：为探究 Sla2 的肌动蛋白结合机制，研究人员运用冷冻电镜（cryo - EM）对 Sla2ccRTH 进行结构解析，获得了分辨率为 3.6 ? 的密度图。结果显示，Sla2 的 C 末端区域包含 REND 结构域和 THATCH 结构域，REND 结构域折叠成二聚体 5 - 螺旋束，LATCH 螺旋形成反平行二聚体。THATCH 结构域的肌动蛋白结合表面并非完全暴露于溶剂中，而是与 REND 结构域存在多个接触点。这一结构特征表明，Sla2 结合肌动蛋白的过程可能类似于 talin，通过力的作用使 REND 结构域展开，从而暴露肌动蛋白结合位点。
3. SLA2 与 PAN1/END3/SLA1 调节复合物在不同位置形成两个独立相互作用：Sla2 与 Sla1 形成复合物，参与 Pan1/End3/Sla1 复合物的解离，释放 Las17。通过 AlphaFold3（AF3）建模和实验验证，发现 Sla1 的 SH3 - 3 结构域与 Sla2 的 IDR 区域的脯氨酸 - 精氨酸基序相互作用，IDR 区域的多个重叠基序可增强结合亲和力。此外，Sla2 与 Pan1 通过各自的卷曲螺旋相互作用，亲和力为 0.6 μM。交联质谱和 AF3 建模结果显示，Pan1 与 Sla2 的结合位点与 CLC 的位点 2 存在重叠，Pan1 可能通过竞争该位点影响 Sla2 与 CLC 的相互作用，进而调节肌动蛋白聚合和内吞过程。

研究讨论

本研究揭示了 Sla2 与 CLC 相互作用在真菌和后生动物中的差异。真菌特有的位点 1 具有更高亲和力，可能是在进化过程中为缓解 Pan1 与 CLC 对位点 2 的竞争压力而产生。Sla2 C 末端结构的解析，为理解其肌动蛋白结合机制提供了重要依据，REND 结构域的二聚化可能影响其展开所需的力，进而影响肌动蛋白结合过程。Pan1 与 CLC 在 Sla2 上的竞争结合，可能导致内吞过程中肌动蛋白聚合调节失衡，影响内吞效率。总体而言，该研究进一步明确了 Sla2 在细胞内吞过程中的关键作用，为深入理解内吞机制提供了新的视角和数据支持，有助于推动相关生命科学领域的研究进展。