受体介导式入胞的分子机理(1)

受体介导式入胞是一种与细胞膜受体有关的入胞过程。这一过程可概括为：1)膜受体识别介质中的特异性配体并与之结合,形成受体一配体复合物;2)该复合物在细胞膜中横向移动．逐渐向膜表面的衣被凹陷处集中,衣被凹陷是细胞膜上一个特殊的区域,其胞质侧富含网格蛋白;3)衣被凹陷进一步向胞质侧凹入,并最终与细胞膜脱离,在胞内形成一个囊泡,称衣被囊泡。衣被囊泡的形成过程称内移(internalization)：4)衣被囊泡与胞浆中的内体融合,内体可以发出和接受囊泡,与细胞膜、高尔基体和溶酶体有着广泛的交通往来．并通过内体的周转实现膜受体的循环利用和胞内物质的转运(如图1);5)内体与溶酶体融合,内容物被降解,受体与配体分离,配体进入胞内．膜受体回到胞膜。对于这样一个复杂的过程,人们的认识水平正不断深入,仅就受体介导式入胞各个环节的分子机理作一综述。     

囊泡转运复合物Retromer和SNX蛋白家族在发育和疾病中的作用

逆向囊泡转运复合物Retromer主要负责介导货物蛋白从内体向反式高尔基体或细胞表面逆向转运,是细胞内囊泡转运分选系统的重要成员.Retromer复合物主要含有两个亚复合体:货物选择复合体VPS26-VPS29-VPS35和膜结合复合体SNX-BAR.本文着重综述了Retromer复合物和SNX蛋白家族参与囊泡转运过程的分子机制以及它们在发育中对Wnt信号的调控作用;并讨论了Retromer复合物在细胞极性形成、细胞凋亡、神经元信号传递中的重要作用;以及该复合物与帕金森和阿尔茨海默病等退行性疾病之间的关系.     

肝细胞极性与膜蛋白分选的分子机制

肝细胞是高度特化的极性上皮细胞,细胞质膜蛋白的分选和极性转运对于肝细胞极性的建立与维持至关重要.首先,膜蛋白在内质网中合成,随后经高尔基体加工修饰,再由反面高尔基体进一步分选,最后通过膜泡运输等不同的机制分别转运到胆汁腔面或窦状隙面,行使其特殊的功能.近些年来,细胞内负责转运的细胞器和主要的分选信号已逐步被揭示.特别是循环内体也被证明参与了胆汁腔面和窦状隙面膜蛋白的极性分选和转运.肝细胞的极性一旦遭到破坏,将会引起胆汁分泌障碍以及其他肝脏功能的损伤,从而可能导致肝脏糖脂代谢紊乱,甚至丧失正常的生理功能.因此,深入研究肝脏细胞极性的形成与维持机制,将为多种肝脏疾病的预防和治疗寻找到新的方向和靶点,具有重要的理论和临床实践意义.     

内质网-高尔基体中间体功能研究进展

内质网-高尔基体中间体(ERGIC)的发现来自于对病毒蛋白胞内转运的研究.最初认为ERGIC是内质网和高尔基体之间的膜泡运输分选站,主要调控早期分泌途径中的货物分选及双向运输.随着研究的深入,发现ER-GIC在细胞应激条件下发挥其他重要细胞学功能,包括在自噬过程中调控早期自噬体膜的形成,以及在非经典蛋白分泌途径中扮演蛋...     

云南松小孢子发生的超微结构研究

云南松(Pinus yunnanensis Fr.)小孢子囊发育早期,原生质体发生收缩、同时形成胼胝质壁。小孢子母细胞减数分裂前互相分离,并被胼胝质壁包围。在壁上有约0.2微米的小孔。四分体小孢子形成后,核被膜及高尔基体显得非常地活跃,他们可能与外壁的沉积有关。这个现象在早期四分体阶段出现。内壁的形成是在自由小孢子时期,开始高尔基体和核被膜仍较活跃,但随之下降。内质网和线粒体增多,许多来自内质网的泡囊通过质膜被排放到内壁中去。乌氏体与花粉外壁之间观察到了孢粉素带。     

囊泡运输的分子细胞机制

内膜系统构成了细胞及细胞器之间的天然屏障,保证重要的生命活动在相对独立的空间内进行。细胞内膜性细胞器之间的物质(如蛋白质、脂类)的运输主要是通过囊泡完成的。囊泡运输需要货物分子、运输复合体、动力蛋白和微管等的参与以及多种分子的调节,包括出芽、锚定和融合等过程。从上世纪60年代开始,人们认识到细胞分泌的蛋白需要先进入内质网,再到高尔基体,然后分泌到其作用部位。之后,信号肽假说被提出和证明。随后的研究完善了囊泡运输的过程,包括经内质网到高尔基体的蛋白质分泌运输过程中关键的调控基因及其作用环节、蛋白质复合物SNARE(可溶性N-乙基马来酰亚胺敏感的融合蛋白附着蛋白受体)在囊泡锚定和融合中的作用机制等。在囊泡运输中的具有代表性的神经细胞突触囊泡中,触发突触囊泡融合的钙感受器(synaptotagmin)能快速准确地将钙信号传递到突触囊泡,通过与SNARE复合体等作用,实现与细胞膜融合并释放神经递质,最终完成神经信息的传递。该文从囊泡运输的研究历史回顾、已有研究成果以及未来展望等三个方面对囊泡运输分子细胞机制进行了阐述。     

酵母Dop1及其同源蛋白DOPEY对细胞糖基化和囊泡运输影响的研究

蛋白质糖基化是一种保守的翻译后修饰,对多种细胞现象至关重要。在酵母或动物细胞高尔基体中的糖链处理由结构相似的糖基转移酶或糖苷酶催化。囊泡运输等多种因素会影响糖基转移酶在高尔基体中的稳态定位,进而影响糖基化。该研究探讨高尔基外周蛋白Dop1对细胞糖基化和囊泡运输的影响。共聚焦荧光显微镜活细胞成像显示,Dop1主要定位于晚期高尔基体。Dop1及其相互作用蛋白Neo1(P4 ATPase)均参与高尔基体后期的囊泡运输。此外,Dop1介导糖基转移酶Och1的逆向运输而影响糖基化。进一步,哺乳动物DOPEY1和DOPEY2是酵母Dop1的同源蛋白。DOPEY1或DOPEY2的缺失导致高尔基体结构的改变,轻微地影响细胞糖基化。综上,酵母Dop1和哺乳动物DOPEY都参与了细胞后期的蛋白质囊泡运输,并影响高尔基体形态或糖基化。     

细胞外囊泡研究进展

由细胞释放到细胞外环境中的来源于内体和细胞膜的多样化的膜性囊泡,统称为细胞外囊泡。这些细胞外囊泡作为细胞间转运膜和可溶性蛋白、脂质、RNA的载体,代表一种重要的细胞间通讯方式。虽然很多报道证明,多种细胞释放细胞外囊泡,并且具有一定的生理意义,但是我们目前缺乏对细胞外囊泡分子机制的深入理解,在细胞外囊泡研究的方法学以及人为调控细胞外囊泡的释放等方面也存在局限性,因此使得我们对它们在体内的生理学功能和细胞外囊泡作为疾病靶标的转化医学的研究进程缓慢。在这篇综述中,该文主要从细胞外囊泡的分类、分子细胞生物学研究、生理及病生理功能、细胞外囊泡的研究方法几个方面回顾当前细胞外囊泡领域的研究进展。     

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。     

Rab蛋白家族在神经类疾病中的作用

细胞内膜囊泡运输是一个复杂的通路网络,Rab GTPases是膜囊泡运输的主要调节剂,通常被认为是细胞内吞和分泌系统中各种细胞器和囊泡的特异性标记和识别物。与Rab蛋白相关的轴突运输、内体运输发生障碍是造成神经退行性疾病的重要原因之一。本文主要介绍了Rab蛋白在多种神经退行性疾病病理机制中的作用机理与调控机制,同时讨论了线粒体和胶质细胞功能异常与Rab蛋白之间的关联。深入探究Rab蛋白的作用机制对人类神经性疾病的早期诊断和治疗具有潜在的指导意义。