華聲在線6月24日訊(通訊員 楊紫雁)近日,南華大學陳志明教授團隊在生物醫學領域頂刊eLife發表題為“CCDC32 stabilizes clathrin-coated pits and drives their invagination”的研究論文, 揭示了一個功能未確定蛋白CCDC32參與調控網格蛋白介導內吞作用的分子機制。南華大學細胞與遺傳研究所碩士研究生楊紫雁為第一作者,南華大學陳志明教授為本文通訊作者。
網格蛋白介導的胞吞作用(clathrin-mediated endocytosis,CME)是真核生物特異性胞吞大分子物質的主要途徑,其功能紊亂與神經退行性疾病、心血管疾病、癌癥等密切相關。CME起始于網格蛋白在細胞質膜上組裝形成網格蛋白包被小窩(clathrin-coated pits, CCPs) ,進而內陷閉合并脫離質膜形成包裹著貨物的網格蛋白包被囊泡(clathrin-coated vesicles, CCVs) 。CCP能否內陷是這一復雜多步驟過程的關鍵環節,但其驅動機制長期不明,其中功能未確定蛋白CCDC32的作用機制更是所知甚少。
陳志明教授團隊通過嚴謹的實驗設計和多學科交叉合作(包括與Chan-Zuckerberg Biohub Sandra L. Schmid院士、賓夕法尼亞大學Tatyana Svitkina教授等合作),綜合運用活細胞全內反射熒光顯微鏡(TIR-FM)、電鏡超微結構分析、AlphaFold結構預測及生物化學等方法,證實了:敲低 CCDC32導致扁平網格蛋白結構的積累;CCDC32 在體外與 AP2 復合體的 α-附屬結構域相互作用,并在細胞內與全長 AP2 復合體結合;刪除 CCDC32的 78-98 位氨基酸(aa78-98),會破壞其與 AP2 的結合能力及其調控CCPs生成與內陷的功能;臨床觀察到的CCDC32無義突變顯著抑制CME功能,并與心面神經發育綜合征(CFNDS)的發生密切相關。
該研究闡明了一種新型胞吞輔助蛋白CCDC32的功能,即調控CME關鍵早期階段——CCPs的生成和內陷。此外,首次將 CCDC32-AP2 相互作用與人類神經發育疾病直接關聯,更凸顯了 AP2復合體作為CME “蛋白互作中心”的調控復雜性。這一成果不僅進一步解析了CCPs的內陷調控機制,也為干預胞吞異常相關疾病(如神經退行性疾病、癌癥等)提供了潛在的藥物靶點。
責編:伍鏌
一審:印奕帆
二審:蔣俊
三審:譚登
來源:華聲在線