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Molecular Cell:科学家发现调控溶酶体膜蛋白降解新机制

来源:生物谷 2015-01-24 12:47

                     

2015年1月24日讯 /生物谷BIOON/ --近日,国际分子生物学杂志Molecular Cell 在线发表了来自美国德克萨斯州西南医学中心Scott D. Emr研究小组的一项最新研究成果,他们发现了酵母细胞中调控溶酶体膜转运蛋白寿命的分子机制,该研究成果对进一步了解溶酶体膜转运蛋白的功能及调控具有重要意义。
 
溶酶体是细胞中负责消化和循环利用细胞内组分,储存和释放营养物质,调控细胞内PH稳定的重要细胞器。溶酶体由一层特殊的膜结构包围,维持其整体性,膜内外营养物质通过膜上众多转运蛋白进行跨膜运输。虽然溶酶体膜转运蛋白具有极其重要的功能,但对其蛋白寿命及调控过程仍不清楚。研究人员利用酵母细胞证明了酵母液泡氨基酸转运蛋白(Ypq1)在其转运赖氨酸之后能够被选择性分选,脱离液泡膜,并在液泡锚定泛素连接酶复合物的参与下发生泛素化,通过中间复合体结构运输到液泡腔内进行降解。
 
综上所述,该文章提出溶酶体膜蛋白在应答环境变化过程中受到严格调控,阐述了Ypq1在功能发挥之后是如何被分选并通过液泡进行降解的生理过程。这项研究为深入探讨Ypq1泛素化降解机制提供了可靠的实验证据,也对我们理解溶酶体膜转运蛋白功能及其调控具有重要意义。(生物谷Bioon.com)
 

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doi:10.1016/j.molcel.2014.12.012           

Ubiquitin-Dependent Lysosomal Membrane Protein Sorting and Degradation
 
Ming Li, Yueguang Rong, Ya-Shan Chuang, Dan Peng, Scott D. Emr
 
As an essential organelle in the cell, the lysosome is responsible for digestion and recycling of intracellular components, storage of nutrients, and pH homeostasis. The lysosome is enclosed by a special membrane to maintain its integrity, and nutrients are transported across the membrane by numerous transporters. Despite their importance in maintaining nutrient homeostasis and regulating signaling pathways, little is known about how lysosomal membrane protein lifetimes are regulated. We identified a yeast vacuolar amino acid transporter, Ypq1, that is selectively sorted and degraded in the vacuolar lumen following lysine withdrawal. This selective degradation process requires a vacuole anchored ubiquitin ligase (VAcUL-1) complex composed of Rsp5 and Ssh4. We propose that after ubiquitination, Ypq1 is selectively sorted into an intermediate compartment. The ESCRT machinery is then recruited to sort the ubiquitinated Ypq1 into intraluminal vesicles (ILVs). Finally, the compartment fuses with the vacuole and delivers ILVs into the lumen for degradation.
 

 

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