内体近端蛋白质组图谱揭示Retromer作为RAB GTP酶调控枢纽

本研究通过BiolD邻近标记技术绘制了内体回收亚结构域(Retromer/Retriever)的蛋白质互作网络，发现Retromer通过VPS29亚基直接招募DENND4A/C、TBC1D13等RAB GTP酶调控因子，揭示了内体回收亚结构域作为整合货物分选与RAB信号转导的关键枢纽，为神经退行性疾病发病机制提供了新见解。

　　

在细胞生命活动中，内体系统如同繁忙的物流中心，负责将数以千计的跨膜蛋白精准分选至不同目的地。其中内体回收亚结构域(retrieval sub-domain)作为关键分拣平台，其功能紊乱与阿尔茨海默病、帕金森病等神经退行性疾病密切相关。然而，这个纳米级功能域的精确组成和调控机制仍是未解之谜。英国布里斯托大学(University of Bristol)的Carlos Antón-Plagaro和Peter J. Cullen团队通过创新性的邻近蛋白质组学技术，揭示了Retromer复合体作为RAB GTP酶调控枢纽的全新功能，相关成果发表在《Nature Communications》。

研究人员采用CRISPR/Cas9基因编辑构建内体标记细胞系，结合BiolD邻近标记技术和10重TMT定量质谱，系统绘制了Retromer/VPS35、Retriever/VPS35L等核心组分的邻近蛋白质组图谱。通过AlphaFold2结构预测与ITC结合实验验证关键互作，并利用表面生物素化、免疫共沉淀和共聚焦显微术进行功能验证。

Proximity proteomics of endosomal sorting sub-domains
通过战略性地在VPS35氨基端和羧基端分别插入BiolD酶，证实Retromer在内体膜上呈拱形二聚体结构。膜近端标记识别出RAB7、SNX3等膜相关蛋白，而膜远端标记则捕获WASH复合体等调控因子，为Retromer的空间组织提供了生化证据。

Retromer is a hub for GTPase regulation
研究发现Retromer通过VPS29的Leu152疏水口袋招募多种RAB调控因子：包括RAB10鸟苷酸交换因子DENND4A/C（通过1203PL1204基序结合）和RAB35 GTP酶激活蛋白TBC1D13（通过HPL基序结合）。晶体结构解析显示DENND4C肽段与VPS29形成β-链延伸的特殊结合模式。

Interactions of Retromer with the TBC domain family of RAB GAPs
TBC1D13以"分子钳"结构同时结合VPS29和VPS35，其氨基端甲硫氨酸被深埋在复合体内部，提示VPS29亚型可能影响该互作。功能实验证实TBC1D13(P101A)突变体丧失内体定位能力。

In silico screening identifies additional RAB GEFs and RAB GAPs
计算筛选发现TBC1D1/TBC1D4异源二聚体通过PL基序弱结合Retromer，共表达实验显示其协同增强与Retromer的关联。这种多价相互作用网络使Retromer成为整合RAB7、RAB10、RAB21和RAB35等信号通路的调控平台。

这项研究突破了传统认知，揭示Retromer不仅是货物适配体的支架，更是RAB信号转导的整合中心。通过建立"PL基序-VPS29疏水口袋"的普适性结合规律，阐明了内体回收亚结构域动态调控的分子基础。特别值得注意的是，Retromer与LRRK2磷酸化通路的关键RAB底物存在调控关系，这为理解VPS35(D620N)突变导致帕金森病的机制提供了新视角。该研究为开发针对内体运输紊乱疾病的精准干预策略奠定了理论基础。