GARP复合体结构和功能的研究进展

真核细胞中的物质交流是通过膜泡运输完成的。膜泡运输主要包括运输囊泡的出芽、定向移动、拴留、锚定和膜融合过程。其中,拴留过程是运输囊泡和靶膜最初的接触。在此过程中,有许多因子参与调控,如拴留因子、小GTPase、SNARE蛋白等。GARP(golgi-associated retrograde protein)复合体是内涵体到高尔基体反面网状结构(TGN)逆行运输过程中的拴留因子。目前,关于GARP复合体的组成和功能已经有了一定的了解,本文将对GARP复合体的最新研究进展进行概述。     

Complexin 蛋白的研究进展

细胞中囊泡释放过程的SNARE假说认为SNARE(SolubleN ethyl maleimidesensitivefusionpro teinattachmentproteinreceptor)复合体是在突触囊泡和突触前膜融合过程中的基本元件。在这个过程中 ,还有许多蛋白质分子参与调控 ,如目前认为作为钙感受器的Synaptotagmin ,调节Syntaxin结合状态的nSec1,与NSF一起调节SNARE复合体解聚的alpha SNAP ,以及能与alpha SNAP竞争结合SNARE复合体的Complexin。本文就Complexin的研究状况作一介绍。     

酿酒酵母全基因组SNARE蛋白的亚细胞定位研究

在真核细胞中,内质网、高尔基体、质膜等膜结构间的蛋白质运输主要通过囊泡出芽和融合实现。SNARE蛋白家族在介导囊泡与目的膜结构融合过程中发挥关键作用。在模式生物酿酒酵母中,对全基因组SNARE蛋白的系统研究仍有不足。此研究构建了一套用于标记酿酒酵母基因组全部24种SNARE的工具质粒。该系列质粒既能呈现出良好的定位特征,又避免了过度表达造成的定位异常。通过与细胞器标记共定位验证了SNARE蛋白的亚细胞定位。结果发现3种SNARE的定位与之前报道不符:Bos1定位于早高尔基体,Snc1和Bet1定位于晚高尔基体/早内体。另外,Sec9定位于芽尖和芽颈,这是首次观察到Sec9在活酵母细胞中的定位。这项工作首次全面的检验了酵母SNARE家族蛋白的亚细胞定位,为后续SNARE蛋白功能研究提供了新线索,并为相关研究提供了一套工具质粒。     

SM蛋白在膜泡运输中的功能

大多数细胞内都包含靶向不同细胞器的各种运输囊泡,其运输机制在进化上是高度保守的。Sec1/Munc-18(SM)蛋白在膜泡运输中起着重要的调控作用,它能够与SNARE(Soluble N-ethylmaleimide-sensitive factorattachment protein receptor)蛋白结合,共同在细胞内各个膜融合发生部位发挥重要作用。SM蛋白和SNARE复合体中的Syntaxin蛋白结合,调节SNARE复合体的装配,并与SNARE协同作用促进整个膜融合过程。文章对SM蛋白在结构和功能分析方面的最新研究进展进行了概述。     

囊泡胞吐机制及与其相关的神经元可塑性

突触前囊泡释放神经递质经历了磷酸化synapsin I使囊泡脱离细胞骨架,Rab3A导引囊泡进入突触前膜激活区,Rab3A与RIMl结合介导的囊泡锚定,Munc-13—1引燃SNARE中心复合体装配,最后Ca^2 结合到Ca^2 传感器synaptotagmin触发囊泡融合,融合后的囊泡通过SNAP和NSF的作用,使SNARE复合体解体后经内吞机制形成新的囊泡参与再循环。研究表明,参与囊泡融合的分子元件在神经元可塑性中发挥重要作用。     

MAG2复合体MAG2和MIP3二亚基缺失对植物生长发育的影响

真核细胞中,各细胞器之间的物质交流主要是通过膜泡运输完成的。膜泡运输依赖多种跨膜蛋白和可溶性蛋白的协同作用来完成。我们前期研究发现的拟南芥MAG2是在高尔基体与内质网之间的膜泡运输过程中起作用的拴留因子,MAG2与MIP1、MIP2和MIP3形成拴留复合体,对种子储藏蛋白从内质网的运离起重要的调控作用。为了深入了解MAG2参与的膜泡运输途径的分子机制,我们制作了mag2-1xmip3-1双重突变体。通过一系列观察分析发现,当MAG2和MIP3同时缺失,不仅种子储藏蛋白质的运输受到严重阻碍,植物的生长发育也受到严重影响,对环境条件的变化更加敏感。研究结果表明,MAG2复合体不仅调控蛋白质的运输,还对植物的生长发育有重要调控作用。     

拟南芥SNARE因子在膜泡运输中的功能

高等植物细胞含有复杂的内膜系统, 通过其特有的膜泡运输机制来完成细胞内和细胞间的物质交流。膜泡运输主要包括运输囊泡的出芽、定向移动、拴留和膜融合4个过程。这4个过程受到许多因子的调控, 如Coat、SM、Tether、SNARE和Rab蛋白等, 其中SNARE因子在膜融合过程中发挥重要功能。SNARE因子是小分子跨膜蛋白, 分为定位于运输囊泡上的v-SNARE和定位于靶位膜上的t-SNARE, 两类SNARE结合形成SNARE复合体, 促进膜融合的发生。SNARE蛋白在调控植物体生长发育以及对外界环境响应等生理过程中起重要作用。该文对模式植物拟南芥(Arabidopsis thaliana)SNARE因子的最新细胞内定位和功能分析等研究进展进行了概述。     

囊泡转运蛋白SM蛋白家族的研究进展

真核细胞中含有多种不同功能的转运囊泡。虽然转运途径和携带物质各异,但细胞转运的基本分子机制却呈现出高度相似性和保守性。大多数转运途径都需要一种SNARE（Soluble NSF Attachment Protein Receptor）蛋白质复合体介导转运膜泡与靶膜的融合。同时,另一个蛋白家族,Secl／Muncl8蛋白（SM蛋白）也在囊泡运输中发挥重要作用。但是相比于对SNARE蛋白的认识的一致性,在不同的研究中SM蛋白的功能及其与SNARE复合体的相互作用方式却不尽相同。以下综述近年来有关SM蛋白结构和功能的研究进展,并归纳SM蛋白分子的作用机制、功能以及应用。     

拟南芥SNARE因子在膜泡运输中的功能

高等植物细胞含有复杂的内膜系统,通过其特有的膜泡运输机制来完成细胞内和细胞间的物质交流。膜泡运输主要包括运输囊泡的出芽、定向移动、拴留和膜融合4个过程。这4个过程受到许多因子的调控,如Coat、SM、Tether、SNARE和Rab蛋白等,其中SNARE因子在膜融合过程中发挥重要功能。SNARE因子是小分子跨膜蛋白,分为定位于运输囊泡上的v-SNARE和定位于靶位膜上的t-SNARE,两类SNARE结合形成SNARE复合体,促进膜融合的发生。SNARE蛋白在调控植物体生长发育以及对外界环境响应等生理过程中起重要作用。该文对模式植物拟南芥（Arabidopsis thaliana）SNARE因子的最新细胞内定位和功能分析等研究进展进行了概述。     

Complexin在囊泡运输中的作用

神经递质释放对维持生物体正常的生命活动有着重要的意义,它是由囊泡运输介导完成的.神经元细胞中囊泡运输涉及许多蛋白质间的相互作用,共同调控这一复杂的过程,可溶性小分子蛋白Complexin(Cpx)在这一过程中起着重要的作用,它同时具有抑制囊泡自发发放和促进囊泡诱发发放的功能.本文综合国内外近20年的研究,着重介绍了Cpx蛋白各部分结构域的功能,及其与一些囊泡分泌相关蛋白,如SNARE复合体、Synaptotagmin(Syt),间的相互作用机制及其最新进展.     

Exocyst复合体的结构与功能研究进展

囊泡运输是真核细胞内细胞器间物质交流的重要手段,主要包括出芽、转运、拴系及膜融合四个环节.拴系因子调控运输囊泡与靶膜的初始接触,建立两者间的连接,并能够促进SNARE介导的膜融合过程.Exocyst是一个保守的八亚基拴系复合体,主要在胞吐过程中介导囊泡与细胞质膜的拴系过程.本文主要介绍exocyst复合体的结构和组装机...     

细胞内膜泡运输中拴系因子的功能

膜泡运输是不同细胞器间进行物质传递的基本方式,分为4个重要步骤：囊泡的出芽、转运、拴系和融合。在此过程中,有许多相关因子参与调控,如包被蛋白、Rab蛋白、拴系因子、SM蛋白和SNARE等。拴系因子在运输囊泡和靶位膜发生接触的最初阶段起重要调控作用,多数拴系因子形成大的多亚基复合体发挥功能。目前,关于拴系因子的功能已经有了一定的了解,在此,我们对酵母、哺乳动物以及植物细胞中的已知拴系因子的特点和功能进行了概述。     

神经末梢突触囊泡释放神经递质过程的调控蛋白

神经末梢突触囊泡释放神经递质是一个复杂且受到精细调控的过程,涉及多种蛋白质间的相互作用。位于突触囊泡膜上的突触囊泡蛋白／突触囊泡相关膜蛋白（synaptobrevin/VAMP),与位于突触前膜上的syntaxin和突触小体相关蛋白SNAP－25,三者聚合形成的可溶性N－甲基马来酰胺敏感因子（NSF）附着蛋白受体（SNARE）核心复合物是突触囊泡胞吐过程中的核心成分。本文主要围绕参与空触囊泡胞吐过程,以及调节SNARE核心复合物的形成,解离及其功能的蛋白质,并对突触囊泡胞吐过程的分子模型作一概述。     

COG拴留复合体对高尔基体功能的重要性

膜泡运输是真核细胞生命活动的最基本的形式,是大分子物质运输和交流的基础。膜泡运输是起始于运输囊泡在供体膜上的出芽,随后沿细胞骨架定向移动,到达靶位膜的拴留、锚定以及膜融合过程。其中拴留因子在拴留过程中起重要作用,是介导运输囊泡和靶位膜之间首次接触的决定性因子。COG(conserved oligomeric golgi)复合体是进化上保守的多亚基拴留复合体(multisubunit tethering complex,MTC),是细胞内膜泡运输和维持高尔基体稳定性及完整性所必需的因子。在酵母和哺乳类细胞中,COG是八聚体复合体,定位于高尔基体,负责由COPI介导的高尔基体驻留蛋白比如糖基化酶lycosyltransferase在高尔基体内部的逆向膜泡运输。到目前为止,许多先天性糖基化障碍(congenital disorders of glycosylation,CDG)患者已被鉴定为COG复合体中的突变所致,说明了COG复合体在糖基化过程中的重要性。本综述将结合前人对COG复合体的研究成果对其最新研究进展进行概括性叙述。     

细胞骨架系统调控分泌囊泡与质膜互作的研究进展

胞吐作用是真核生物最基本的细胞活动之一,广泛参与了有机体内的多种生理过程.Exocyst复合体介导的分泌囊泡在质膜的定向栓系以及SNARE(soluble N-ethylmaleimide-sensitive factor attachment protein receptor)蛋白介导的分泌囊泡与质膜的融合过程是胞吐...     

植物表达分泌蛋白的运输及定位

分泌途径主要由内膜系统构成,内质网和高尔基体对于分泌蛋白的运输及定位具有重要作用。分泌蛋白的运输包括顺行途径和逆行途径。蛋白质通过质流和受体介导的途径运输到小泡中。在植物中,分泌蛋白的运输主要通过小泡和相连的小管来完成。分子伴侣和质量控制不仅能优化新合成蛋白的折叠和组装,而且去除了有折叠缺陷的蛋白。分泌蛋白的定位需要特定的信号肽,而高尔基体固有蛋白以依赖跨膜长度的方式,沿着分泌途径的细胞器分布。本文对植物表达分泌蛋白的分泌途径及定位、相关的分子伴侣和质量控制进行了综述。     

Rab蛋白在葡萄糖转运中的作用

在脂肪和骨骼肌细胞中,胰岛素可迅速刺激葡萄糖转运,即通常所说的GLUT4转运。 GLUT4转运是指Rabs与GTP结合时,促进囊泡与微管和微丝蛋白结合,并通过锚定和融合作用使GLUT4囊泡与目标膜结构融合。多数 Rab 家族成员广泛表达于各种组织细胞中,且在细胞内定位十分广泛,几乎存在于真核细胞所有的膜相关的细胞器的胞浆侧。 Rab 蛋白作为囊泡运输的分子开关,通过调节运输小泡的停泊和融合,在囊泡的形成、转运、粘附、锚定、融合等过程中起着重要的作用。 Rab蛋白受到多种上游调节蛋白的调节,同时调控着下游的多种效应蛋白,构成了复杂的调控网络：任何一个环节改变都可能会导致蛋白质转运的异常,进而引发疾病。本文系统阐述了Rab蛋白在葡萄糖转运过程中的作用及该领域的最新进展。     

植物Qa-SNARE蛋白研究进展

高等植物细胞通过其特有的内膜系统和膜泡运输机制完成细胞内外的物质与信息交流。SNARE是膜泡运输过程中运输囊泡与靶膜之间融合的重要调节因子。根据氨基酸序列特性,SNARE分为Q-SNARE和R-SNARE两类。Q-SNARE又分为Qa-、Qb-和Qc-SNARE三类。其中,Qa-SNARE在SNARE复合体形成乃至整个膜融合过程中发挥着至关重要的作用。本文对Qa-SNARE在植物生长发育和响应环境变化的最新研究进展进行概述。     

分泌囊泡启动步骤和相关调节蛋白研究进展

囊泡启动是细胞调节性分泌中非常关键的一个步骤,囊泡启动后才具备与膜融合的能力.囊泡的启动过程需要SNARE复合体的形成和许多其它蛋白如Muncl3、RIM、CAPS等的参与,但不同类型的分泌囊泡其关键的启动因子并不相同.本文主要从分泌囊泡的启动过程和不同囊泡所特异的启动因子着手,综述了囊泡转运过程中启动步骤的最新研究进展.     

蛋白磷酸化去磷酸化与突触囊泡循环

神经递质合成酶、胞吐相关蛋白、神经递质受体,以及离子通道等蛋白的磷酸化和去磷酸化对神经系统的功能具有重要作用。神经递质的释放往往伴随众多蛋白的磷酸化或去磷酸化过程,包括突触蛋白磷酸化引起突触囊泡从细胞骨架上解离、突触囊泡通过复合体SNARE和Ca2 的介导与突触前膜发生锚靠、融合和神经递质释放,以及以网格蛋白依赖的形式实现突触囊泡从突触前膜上内陷、出芽和缢缩后,从膜上裂解到胞浆中重新形成突触囊泡。因此,蛋白磷酸化和去磷酸化对于神经系统完成神经信号传递具有重要的意义。