清華大學(xué)生命學(xué)院教授孟安明團(tuán)隊(duì)的副研究員賈順姬聯(lián)合中國科學(xué)院生物物理研究所研究員李棟實(shí)驗(yàn)室在Nature Cell Biology上，發(fā)表了題為《高爾基體分泌小泡通過促進(jìn)磷脂酰肌醇轉(zhuǎn)換介導(dǎo)內(nèi)吞體分裂》（A Golgi-derived vesicle potentiates PtdIns4P to PtdIns3P conversion for endosome fission）的論文。該研究報(bào)道了高爾基體通過出芽小泡的方式調(diào)控內(nèi)質(zhì)網(wǎng)所介導(dǎo)的內(nèi)吞體分裂，證實(shí)了細(xì)胞內(nèi)不同膜器系統(tǒng)之間的高度協(xié)同互作。

該研究中，研究人員通過高分辨率成像結(jié)合電鏡觀察，鑒定了一種來源于高爾基體并高表達(dá)SEC14L2的小泡，名為SEC14L2囊泡。利用化學(xué)抑制劑BFA處理細(xì)胞、阻斷高爾基體小泡形成時(shí)，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)所介導(dǎo)的內(nèi)吞體分裂過程嚴(yán)重受阻，內(nèi)吞體呈現(xiàn)變大、拉管等形態(tài)異常，暗示高爾基體在內(nèi)吞體分裂過程中發(fā)揮關(guān)鍵調(diào)控功能。為了實(shí)時(shí)觀察SEC14L2囊泡、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和內(nèi)吞體三者之間的動(dòng)態(tài)互作及形態(tài)變化，研究人員利用高分辨快速成像系統(tǒng)GI-SIM發(fā)現(xiàn)，SEC14L2囊泡與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和內(nèi)吞體均存在頻繁的動(dòng)態(tài)互作，并且被特異地招募至內(nèi)質(zhì)網(wǎng)所介導(dǎo)的內(nèi)吞體分裂位點(diǎn)處。與此同時(shí)，在內(nèi)吞體分裂前，SEC14L2囊泡促進(jìn)內(nèi)吞體中PtdIns3P的大量積累和PtdIns4P的去除。只有當(dāng)內(nèi)吞體完成了PtdIns4P向PtdIns3P的轉(zhuǎn)換之后，內(nèi)吞體才能實(shí)現(xiàn)正常的分裂過程。在機(jī)制上，研究人員發(fā)現(xiàn)，該高爾基體來源囊泡上的SEC14L2蛋白發(fā)揮了關(guān)鍵作用。通過體外重構(gòu)的方法，該研究證實(shí)了SEC14L2蛋白一方面可直接結(jié)合PtdIns3P和PtdIns4P，介導(dǎo)它們?cè)诓煌闹|(zhì)體之間轉(zhuǎn)運(yùn)；另一方面，能夠和PI3K結(jié)合，促進(jìn)其激酶活力，用于PtdIns3P的合成。當(dāng)敲除細(xì)胞內(nèi)SEC14L2蛋白后，內(nèi)吞體中的PtdIns3P含量顯著下調(diào)，PtdIns4P含量則急劇上升，同時(shí)會(huì)引起內(nèi)吞體分裂過程受阻，內(nèi)吞體體積增大。通過回補(bǔ)實(shí)驗(yàn)，研究人員發(fā)現(xiàn)，在SEC14L2敲除的細(xì)胞中，內(nèi)吞體的分裂異?？梢院芎玫乇灰吧蚐EC14L2挽救，而不能被PtdIns3P結(jié)合缺陷型的SEC14L2（SEC14L2-M5）拯救，證明SEC14L2的磷脂酰肌醇結(jié)合能力對(duì)于SEC14L2囊泡調(diào)控內(nèi)吞體的分裂是必需的。值得一提的是，在該論文投稿過程中，Science也發(fā)表了一篇高爾基體來源小泡調(diào)控線粒體分裂的文章，充分證明了高爾基體來源小泡對(duì)細(xì)胞內(nèi)膜器系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)的重要性，而兩種小泡是否為相同屬性則需進(jìn)一步驗(yàn)證。(世聯(lián)博研(Bioexcellence)世聯(lián)博研Bioexcellence）

小編推薦會(huì)議  2022（第六屆）細(xì)胞外囊泡前沿與轉(zhuǎn)化大會(huì)

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