胞泌复合体在植物中的功能研究进展

囊泡运输是真核生物的一种重要的细胞学活动, 广泛参与多种生物学过程。该过程主要包括囊泡形成、转运、拴系及与目的膜融合4个环节。目前已知9种多蛋白亚基拴系复合体参与不同途径的胞内转运过程, 其中, 胞泌复合体(exocyst complex)介导了运输囊泡与质膜的拴系过程。对胞泌复合体调控机制的认识主要源于酵母(Saccharomyces cerevisiae)和动物细胞的研究。近年来, 植物胞泌复合体的研究也取得了较大进展, 初步结果显示复合体在功能方面具有一些植物特异的调控特点, 广泛参与植物生长发育和逆境响应。该文主要综述胞泌复合体在植物中的研究进展, 旨在为植物胞泌复合体功能研究提供参考。     

胞泌复合体在植物中的功能研究进展

囊泡运输是真核生物的一种重要的细胞学活动, 广泛参与多种生物学过程。该过程主要包括囊泡形成、转运、拴系及与目的膜融合4个环节。目前已知9种多蛋白亚基拴系复合体参与不同途径的胞内转运过程, 其中, 胞泌复合体(exocyst complex)介导了运输囊泡与质膜的拴系过程。对胞泌复合体调控机制的认识主要源于酵母(Saccharomyces cerevisiae)和动物细胞的研究。近年来, 植物胞泌复合体的研究也取得了较大进展, 初步结果显示复合体在功能方面具有一些植物特异的调控特点, 广泛参与植物生长发育和逆境响应。该文主要综述胞泌复合体在植物中的研究进展, 旨在为植物胞泌复合体功能研究提供参考。     

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。     

Exocyst在囊泡转运和细胞分泌过程中功能与结构的研究进展

Exocyst是由八个亚基蛋白组成的高度保守的复合物,目前被证实在细胞胞吐和囊泡转运,特别是囊泡与质膜的拴系阶段过程中发挥着十分重要的作用。本文综述了Exocyst在细胞中的定位、功能和结构方面的最新研究发现,以及复合物各亚基之间的相互作用和组装机制。当前的结晶学实验和电镜实验结果为Exocyst复合物的组装和解离机制提供了重要线索和证据。Exocyst功能与结构研究发现有助于我们进一步洞悉Exocyst复合物在囊泡转运和分泌过程中作用机制。     

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。     

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。     

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R-SNARE蛋白研究进展

真核细胞中囊泡膜与靶膜的融合是囊泡运输的关键环节,由进化保守的SNARE(soluble N-ethylmaleimide-sensitive factor attachment protein receptor)蛋白家族介导完成。SNARE蛋白可被分为定位于囊泡的R-SNARE(v-SNARE)和定位于靶膜的Q-SNARE(t-SNARE)两大类。R-SNARE与QSNARE的特异性配对形成“SNARE复合物”,该复合物可介导囊泡膜与靶膜融合。与酵母和动物相比,植物R-SNARE基因在进化过程中经历了大量扩增,推测其与植物细胞特有的胞内转运途径有关。该文综述了R-SNARE参与植物发育和胁迫响应的研究进展,结合其亚细胞定位信息探讨了不同RSNARE的作用靶位和调控特点,并对该领域研究前景进行了展望。     

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。     

HOPS复合体蛋白在细胞自噬过程中的功能研究

自噬(autophagy)是一种溶酶体依赖性的细胞内降解途径,其主要功能是将生物大分子(蛋白质、多糖等)或细胞器(线粒体等)回收至溶酶体中并将其降解为单糖、氨基酸等小分子以重复利用。发现HOPS复合体中的两个基因vps39和vps41的缺失会导致酵母内GFP-ATG8大量积累。进一步研究表明,积累的原因是GFP-ATG8与液泡不能发生融合。而在HOPS复合体中的另外两个基因vps16和vps18缺失的情况下,自噬融合没有受到影响;在vps16和vps18双敲除的菌株中,自噬融合同样没有受到影响。该实验结果为理解HOPS复合体的功能和自噬体与液泡融合的过程提供了新的线索。     

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。     

细胞囊泡的研究进展

阐述了细胞囊泡出芽、运输、融合的分子机制,并就最新进展进行了综述．以对这个领域有一初步认识。     

电子显微镜观察SNARE核心复合体的结构

作为神经突触中介导囊泡融合的核心蛋白,SNARE(soluble NSF attachment protein receptors)复合体由VAMP、syntaxin和SNAP25三种蛋白组成。而由其可溶性部分组成的SNARE核心复合体是发挥融合功能的关键部分。通过表达SNARE蛋白,应用分子筛和离子交换柱等纯化方法,重组得到了高纯度的SNARE核心复合体,并分析了其在水溶液中的稳定性。最后,采用负染电镜观察方法得到了该复合体的二维平均结构。在水溶液中,SNARE复合体核心部分为2.5 nm宽、12 nm长的棒状结构。     

驱动细胞膜融合的发动机——SNAREs蛋白

主要介绍了SNARE蛋在在膜融合过程中的核心驱动作用。自1980s后期SNARE蛋白被发现以后,SNAREs就作为细胞膜融合蛋白复合体的关键组分而获得普遍认同。尽管不同SNARE蛋白的基因组成序列存在差异,但它们的功能在进化上似乎是保守的,均涉及细胞生长、膜修复、细胞骨架动力学和突触传递等许多方面的细胞膜融合活动。从这些发现可以看到,膜融合机制展示了SNARE蛋白复合体作为一种超级微型机器工作的迷人画卷。     

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。     

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.     

胞浆囊泡转运的包被复合体与蛋白分拣

在胞浆囊泡转运体系中囊泡包被复合体对于蛋白的分拣与定向转运有重要意义。目前较明确的囊泡包被复合体有：笼形蛋白被复合体,COPⅠ、COPⅡ,囊泡相关肌球蛋白。这些复合体各有其特定识别序列,彼此分工又相互协同,维持着转运系统的协调有序。     

Rab蛋白的结构、功能及进化

Rab蛋白是小分子GTP结合蛋白家族(small GTP-binding proteins)中最大的亚家族,大约由200个氨基酸组成,由保守的G结构域与高度可变的N端和C端组成。Rab蛋白作为细胞内囊泡运输的分子开关,与其上游调控子和下游特定的效应子相互作用,并与GTP的结合和水解过程相偶联,在囊泡运输的不同阶段发挥作用。对不同Rab蛋白调控囊泡运输的研究有利干全面理解细胞内各类囊泡定向运输的分子动力学机制。     

昆虫脑中央复合体的结构与功能研究进展

中央复合体是昆虫脑内具有显著特征的一个重要结构,它位于昆虫脑的中央,主要包括四个亚结构,相互间形成高度组织化的网络连接。中央复合体通过大范围神经元与多种感觉神经元和运动神经元相连,是一个控制脑的高级功能的中心。近年来的研究表明中央复合体参与了记忆的形成、运动的协调与控制以及处理偏振光进行导航等多种功能。揭示中央复合体参与以及调控这些复杂功能的神经机制,必将会极大地促进我们在神经回路层次上理解脑的高级复杂功能。     

Rab8的结构和功能的研究进展

Rab蛋白是小分子GTP结合蛋白家族中最大的亚家族。Rab8作为Rab家族中的成员之一,其在“无活性”的GDP结合状态与“活性”的GTP结合形式之间不断循环。不同结合形式的Rab8招募不同的效应因子,调控囊泡的形成、锚定和融合等阶段,此外, Rab8还参与调控自噬和动物繁殖功能。该文综述了Rab8调控囊泡运输、自噬以及动物繁殖功能的研究进展,以期为后续研究Rab8功能提供参考。