人类VWA7蛋白作为新型磷脂酰胆碱特异性磷脂酶C的鉴定与功能研究

本研究首次将人类VWA7鉴定为潜在的磷脂酰胆碱特异性磷脂酶C(pc-PLC)，通过结构比对发现其N端与细菌pc-PLC活性中心高度保守，并在大肠杆菌表达系统中证实其酶活性(最高733 mU/mg)。该发现填补了哺乳动物pc-PLC基因鉴定的空白，为研究脂质代谢异常相关疾病提供了新靶点。

　　

磷脂代谢领域长期存在一个关键谜题：尽管四十年来多项研究证实哺乳动物细胞存在磷脂酰胆碱特异性磷脂酶C(pc-PLC)活性，但其编码基因始终未能明确鉴定。这种能水解磷脂酰胆碱(PC)产生二酰基甘油(DAG)和磷酸胆碱的酶，在细菌中已被证实是重要的毒力因子，而在哺乳动物中与癌症、动脉粥样硬化等疾病相关。更令人困惑的是，先前报道的人类候选酶如鞘磷脂合酶(SMS1/2)和PHOSPHO1虽具有微弱pc-PLC活性，但缺乏与细菌pc-PLC的结构相似性。

瑞士苏黎世联邦理工学院的研究团队在《Journal of Molecular Biology》发表的研究中，通过创新性的结构同源搜索策略，首次将人类von Willebrand因子A结构域包含蛋白7(VWA7)鉴定为潜在的pc-PLC。研究人员采用Foldseek服务器以细菌pc-PLC结构为模板进行搜索，发现VWA7的N端结构域(VWA7^N-term
)与细菌酶具有12.5%序列相似性但99%结构同源概率。AlphaFold预测模型显示，其活性中心7/9的关键锌配位残基与细菌pc-PLC完全保守，且静电表面特性相似。

研究运用了多项关键技术：结构生物信息学分析(Foldseek、AlphaFold)、哺乳动物细胞(HeLa/HEK293)转染与亚细胞定位分析、大肠杆菌重组表达系统(含PROSS2稳定性优化)、TEV蛋白酶介导的MBP标签切除、以及EnzCheck荧光法pc-PLC活性检测。

在"Search for the human pc-PLC"部分，研究揭示了VWA7^N-term
与细菌pc-PLC的Cα均方根偏差(RMSD)为6.4?，虽高于不同细菌pc-PLC间的差异(0.6-1.8?)，但显著保留了活性中心空间构象。值得注意的是，保守的N端色氨酸(W1)在VWA7中被苯丙氨酸(F1)替代，但分子模拟显示其侧链仍能嵌入疏水口袋，与近期研究发现的W1F突变不影响活性的现象一致。

"Investigation of VWA7 in mammalian cells"结果显示，全长VWA7和VWA7^N-term
在HeLa细胞中表现出显著细胞毒性(存活率69-75%)，暗示其可能具有膜水解活性。然而在HEK293细胞中，所有构建体均未能分泌，且细胞裂解物中未检测到pc-PLC活性，提示可能需要特定细胞类型的激活机制。

"Production and characterization of VWA7 from E. coli"部分取得了关键突破。研究人员设计MBP融合的VWA7^N-term
和经PROSS2优化的VWA7^PROSS
（含28个稳定性突变），后者活性达733 mU/mg，较未优化版本提高3倍。虽然活性仍比细菌pc-PLC低30-1000倍，但特异性抑制剂D609的剂量依赖性抑制证实了其pc-PLC特性。值得注意的是，活性不依赖锌离子的现象提示MBP标签可能阻碍了F1参与金属配位，导致仅检测到基础活性。

讨论部分强调，该研究首次通过结构-功能关联将VWA7确立为人类pc-PLC的强候选者。其位于MHC III区的基因组位置暗示可能在免疫细胞中有特殊功能。未来研究需解决三个关键问题：不同剪接体(VWA7/VWA7^trunc
)的功能差异、细胞特异性激活机制、以及提高重组蛋白活性的策略。这项发现不仅为理解哺乳动物磷脂代谢提供了新视角，也为开发基于内体逃逸机制的基因递送系统奠定了分子基础。