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研究人员发现了募集ARF家族蛋白的新机制

人工智能 2021-04-28 15:43:49

ADP-核糖基化因子(Arf)家族的小GTPases是各种生理过程(包括分泌,内吞,吞噬和信号转导)的关键引发剂。Arf家族蛋白的功能是介导胞质效应子募集到特定的亚细胞区室。此过程有助于Arf效应子执行货物识别,脂质修饰或其他细胞功能。

阻断Arf家族蛋白的活性可抑制细胞中重要分子的分泌,也可抑制细胞对营养的吸收。Arfs或其调节蛋白的缺陷与多种遗传疾病有关,包括X连锁智力障碍(XLID),Joubert综合征,Bardet-Biedl综合征和纤毛功能障碍。因此,研究Arf调节细胞内活性的分子机制代表了一个了解这些疾病的病因并开发新的治疗策略的机会。

Arf家族蛋白在与GDP结合的非活性状态和与GTP结合的活性状态之间循环。它们具有类似的结构组织,包含N末端两亲性螺旋基序和开关域。Arf蛋白的开关域直接结合其相应的胍核苷酸交换因子(GEF),从而使Arf蛋白能够结合GTP。通常认为,Af蛋白的膜募集是由GTP结合诱导的Arf蛋白的构象变化引发的。

除了这个常规机制,郭教授和他的团队发现,定位于高尔基体东盟地区论坛系列的N端两亲性图案的蛋白质,ARFRP1和endosome-和质膜-localized Arf的家族 蛋白Arl14足以以不依赖GTP的方式确定特定的亚细胞定位。在这两个Arf蛋白之间交换两亲性螺旋基序会导致其定位的转换。由Arfrp1螺旋介导的空间确定需要其结合伙伴Sys1。此外,研究表明Arfrp1螺旋的乙酰化和Arl14螺旋的肉豆蔻酰化对于特定的亚细胞定位很重要。提出的模型代表Arfrp1和Arl14的膜募集。

这项研究揭示了调节某些Arf蛋白的膜缔合的分子机制的新见解,表明某些Arf蛋白的膜缔合和激活是不耦合的。这项研究还提供了将蛋白质靶向特定细胞内定位的新型短基序。

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