蛋白質(zhì)沖向線粒體一種新的運輸途徑被發(fā)現(xiàn)

德國凱澤斯勞滕工業(yè)大學(xué)的研究員Johannes Herrmann教授及其團隊發(fā)現(xiàn)了一種新機制，通過這種機制，新合成的蛋白質(zhì)可以到達(dá)細(xì)胞中各自的靶區(qū)。注定線粒體的細(xì)胞(細(xì)胞的動力源)不直接轉(zhuǎn)運到線粒體，而是被引導(dǎo)到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的表面，在那里它們沿著其表面“沖浪”。如科學(xué)所示，這種迄今未知的機制使新合成的蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運能力并且可能阻止它們的聚集。蛋白質(zhì)聚集可能是導(dǎo)致人類病癥如阿爾茨海默氏癥或帕金森病的關(guān)鍵問題。

線粒體是產(chǎn)生大部分細(xì)胞能量的區(qū)室，含有促進蛋白質(zhì)攝取的表面受體。“這些受體特異性地識別線粒體蛋白并將它們通過毛孔引導(dǎo)到線粒體內(nèi)部，”線粒體生物學(xué)專家Johannes Herrmann教授解釋道。“但到目前為止，我們還不知道這些蛋白質(zhì)在到達(dá)線粒體表面之前會遇到什么。只是假設(shè)新合成的蛋白質(zhì)直接靶向它們的目標(biāo)區(qū)室。”

Herrmann團隊與來自以色列雷霍沃特的Weizmann研究所的Maya Schuldiner教授密切合作，觀察到線粒體蛋白最初被靶向內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(ER)表面。ER是細(xì)胞室，其作為中心分選站將蛋白質(zhì)遞送至各種細(xì)胞結(jié)構(gòu)。

新的進口途徑被稱為ER-SURF，“因為蛋白質(zhì)基本上沿著ER表面沖浪，”Katja Hansen博士解釋說。赫爾曼教授實驗室的學(xué)生和科學(xué)論文的第一作者。Hansen建立了遺傳篩選，以鑒定與細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運相關(guān)的新組分。她解釋說，“我們能夠確定特定的ER相關(guān)蛋白對于蛋白質(zhì)向線粒體表面的轉(zhuǎn)運至關(guān)重要。”

ER用作緩沖系統(tǒng)。“新合成的蛋白質(zhì)經(jīng)常容易發(fā)生錯誤折疊和聚集，它們被結(jié)合并儲存在ER表面，直到它們被傳遞到線粒體上，”Herrmann解釋道。“因此，ER-surf使蛋白質(zhì)保持運輸能力，并防止其聚集。這種蛋白質(zhì)聚集體可能對細(xì)胞有害，并被認(rèn)為是許多疾病發(fā)展的基礎(chǔ)。”

Herrmann的團隊現(xiàn)在將嘗試揭示他們的ER-SURF機制在人類疾病背景下的相關(guān)性。赫爾曼說：“特別是阿爾茨海默氏癥或帕金森病等神經(jīng)退行性疾病是由積聚蛋白質(zhì)聚集物引起的。”如果能夠更好地理解導(dǎo)致這些聚集體形成的機制，我們就可以找到治療和治愈這些疾病的策略。

需要進一步的研究來揭示ER-沖浪途徑是否也與蛋白質(zhì)靶向其他細(xì)胞區(qū)室相關(guān)。

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