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TargetMol科研喜报 | 转运的蛋白也参与囊泡组装?四川大学贾大、苏昭铭团队发表Cell揭示细胞内运输新机制
来源: 网络 ·  2026-11-02

  TargetMol为该研究提供了Protease Inhibitor Cocktail(C0001),详见文末。

研究背景

  被装进囊泡的蛋白,会不会反过来参与囊泡组装?

  细胞利用囊泡在不同细胞器之间转运蛋白质和脂质,其中待转运的蛋白称为货物蛋白(cargo proteins,以下简称货物)。衔接蛋白复合物1(Adaptor Protein Complex 1,AP-1)负责识别和分选货物,并协助网格蛋白组装运输囊泡,但货物是否也会参与这一组装过程,此前并不清楚。

TargetMol科研喜报 | 转运的蛋白也参与囊泡组装?四川大学贾大、苏昭铭团队发表Cell揭示细胞内运输新机制

近日,四川大学贾大、苏昭铭团队在 Cell 在线发表题为《Cargo crosslinking nucleates AP-1 lattice formation》的研究,揭示货物蛋白促进AP-1组装并维持细胞内运输的新机制。

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串联货物基序驱动AP-1复合物寡聚化和网格蛋白笼形成

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  图1|冷冻电镜结构揭示P10介导的货物桥接AP-1三聚化 为什么同一条货物蛋白尾部会排列两类分选信号?

  研究人员发现CI-MPR、Furin和ATP7A等需要AP-1参与运输的蛋白,其胞质尾部同时含有YxxΦ和双亮氨酸基序。在体外重构体系中,CI-MPR尾部肽段能够促进网格蛋白笼形成,破坏任一基序或将两种基序拆分到不同肽段中,都会明显削弱组装。

TargetMol科研喜报 | 转运的蛋白也参与囊泡组装?四川大学贾大、苏昭铭团队发表Cell揭示细胞内运输新机制

由此可见,两种基序必须串联于同一条货物尾部,才能有效促进AP-1寡聚化和网格蛋白笼形成。 货物桥接的μ1-σ1界面启动AP-1三聚体组装并促进网格蛋白笼形成 图2|货物桥接的μ1-σ1界面形成不同的AP-1三聚体结构,并促进网格蛋白笼形成 同一条货物尾部如何连接多个AP-1复合物?冷冻电镜显示,模型货物肽段P10的YxxΦ基序结合一个AP-1的μ1亚基,双亮氨酸基序则结合相邻AP-1的σ1亚基。多个AP-1由此通过新形成的 μ1-σ1界面 继续连接,形成有序排列的 AP-1晶格。 突变该界面的关键氨基酸后,AP-1仍能识别货物并结合膜,网格蛋白笼组装却明显减少,说明μ1-σ1界面主要负责稳定AP-1的高阶组装。相关重组蛋白纯化过程中,研究人员使用 TargetMol提供的Protease Inhibitor Cocktail(C0001)减少蛋白降解。

破坏AP-1 μ1-σ1界面损害货物从内体至反式高尔基网络的运输

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  图3|内源性破坏AP-1 μ1-σ1界面影响多种货物蛋白的运输 这一组装界面在细胞内是否同样重要?研究人员在HeLa细胞中引入μ1-σ1界面突变后,CI-MPR和KIAA0319L返回高尔基体的效率明显下降,ATP7A的回收也受到影响。 该界面因此不仅参与AP-1晶格形成,也是多种货物蛋白完成内体至高尔基体运输的重要基础。

μ1-σ1界面对斑马鱼神经元发育至关重要

TargetMol科研喜报 | 转运的蛋白也参与囊泡组装?四川大学贾大、苏昭铭团队发表Cell揭示细胞内运输新机制

  图4|μ1-σ1界面对斑马鱼神经元发育和脑生长至关重要 这种运输缺陷会不会进一步影响个体发育?研究人员在斑马鱼中分别降低编码AP-1 μ1和σ1亚基的ap1m1、ap1s1基因表达,胚 胎随后出现脑部形态异常,神经元标记信号也明显减少。 补充人源野生型AP-1 μ1或σ1能够改善表型,μ1-σ1界面突变体及患者来源的AP-1 σ1 L90P变异则未能有效恢复正常发育。

  这些结果将货物促进的AP-1组装与细胞内运输及神经发育联系起来。

小结

  该研究发现,货物蛋白胞质尾部的串联分选基序可桥接相邻AP-1,并通过μ1-σ1界面促进AP-1晶格形成。这一机制拓展了对货物蛋白功能的认识,也为研究囊泡运输及AP-1相关神经发育疾病提供了新的结构基础。 参考文献:Deng H, Jia G, Yang Q, et al. Cargo crosslinking nucleates AP-1 lattice formation. Cell. Published online September 28, 2026. doi:10.1016/j.cell.2026.09.022 产品速递 细胞内运输连接细胞器稳态、信号调控与疾病发生,是细胞生物学研究的重要方向。围绕蛋白复合物重构、细胞模型建立及运输过程调控,TargetMol提供以下研究工具。

  Protease Inhibitor Cocktail(论文同款) 货号:C0001 可广泛抑制多类蛋白酶。原文在网格蛋白重链纯化过程中加入该产品,减少细胞裂解期间的蛋白降解,为体外组装实验提供稳定的蛋白样品。

  Golgicide A 货号:T6516 Golgicide A是一种可逆的GBF1抑制剂,可降低GBF1介导的Arf1活化并干扰高尔基体相关运输。原文用于研究Arf1活化对细胞内运输的影响。

  Pitstop 2 货号:T26357 Pitstop 2是一种网格蛋白末端结构域抑制剂,可抑制网格蛋白介导的内吞和运输。原文用于验证相关运输表型对网格蛋白功能的依赖性。

  技术服务 TargetMol还可提供SPR、CETSA、重组蛋白定制及小分子筛选等技术服务,助力蛋白互作验证、结合亲和力测定、细胞内靶点确认与候选调控分子筛选。

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