综述:重新审视膜转运中膜联蛋白的作用

【字体: 时间:2025年06月14日 来源:Cellular and Molecular Life Sciences 6.2

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  这篇综述系统梳理了膜联蛋白(Annexins)家族在膜转运中的多维度功能,聚焦其通过Ca2+ 依赖性膜结合特性调控内吞/外排途径、膜接触位点(MCS)形成、膜修复及RNA颗粒运输的分子机制,并探讨其在神经退行性疾病、肌肉病变和肿瘤治疗中的潜在应用价值。

  

引言

细胞通过精细的膜转运网络维持稳态,而膜联蛋白家族作为Ca2+
敏感的膜结合蛋白,五十年来的研究揭示了其在膜动力学中的核心作用。本文整合最新进展,展现这一多功能蛋白家族如何通过独特的结构特性参与多种膜生物学事件。

膜联蛋白在膜转运中的作用

内吞途径的调控
膜联蛋白A2(AnxA2)通过结合早期内体促进其融合,并与肌动蛋白成核因子Spire1协同调控内体生物发生。AnxA1则通过磷酸化依赖的机制参与多泡体(MVB)亚群的内向出芽,而AnxA6通过招募TBC1D15抑制Rab7活性,调控晚期内体胆固醇输出。

外排与分泌机制
AnxA2-S100A10复合物在嗜铬颗粒胞吐中形成膜间桥接结构,而AnxA13b直接介导顶端膜定向的鞘脂囊泡运输。内皮细胞中,AnxA2-S100A10通过去磷酸化激活vWF分泌,凸显其动态调控特性。

膜接触位点的桥梁作用

AnxA1-S100A11复合物介导内质网-内体MCS形成,促进胆固醇转运;AnxA6通过StARD3依赖的途径恢复NPC1缺陷细胞的胆固醇平衡;AnxA11则作为RNA颗粒与溶酶体的物理锚点,其突变与肌萎缩侧索硬化症(ALS)相关。

膜修复的分子急救员

损伤后,AnxA4/A5通过诱导膜曲率启动修复,AnxA7招募ESCRT-III机制完成膜脱落。溶酶体膜修复中,AnxA1/A2独立于ESCRT发挥作用,而AnxA6通过调控TBC1D15-Rab7轴参与溶酶体再生。

RNA结合与无膜细胞器

AnxA11的N端无序区介导RNA颗粒相分离,其突变导致ALS中RNA运输缺陷。AnxA2结合c-myc mRNA调控局部翻译,而AnxA10定位于核旁斑(paraspeckles),拓展了膜联蛋白在核酸代谢中的功能。

结论与展望

膜联蛋白通过Ca2+
依赖的膜重组、跨细胞器信号传导和多价相互作用,成为膜生物学中的关键协调者。未来研究需解析其亚型特异性机制,并开发针对膜修复障碍疾病的靶向干预策略。

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