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蔡志坚课题组Journal of Extracellular Vesicles发文揭示胞外囊泡生成新机制

来源 :基础医学系    发布时间 :2021-10-15    浏览次数 :408
 

2021108日,千亿体育、浙江大学医学院附属第二医院蔡志坚课题组在国际胞外囊泡官方期刊Journal of Extracellular Vesicles在线发表了题为“Neddylation of Coro a determines the fate of multivesicular bodies and biogenesis of extracellular vesicles”的研究论文。该文首次揭示了蛋白拟素化修饰(Neddylation)参与调控胞外囊泡(Extracellular vesicles, EVs)的生成,并鉴定出首个晚期内体/多囊泡体膜上通过直接结合Rab7,介导Rab7招募的哺乳动物蛋白,从而以全新的视角展示EVs生成调控的机制及囊泡胞内运输的过程。

EVs作为介导不同细胞间信息传递的重要信使,在各种疾病的发生过程中具有重要的功能。阐明EVs的生成机制,可为相关疾病的治疗提供新的靶点和策略。已有研究表明,蛋白的类泛素化修饰如SUMOylationISGylation修饰可介导EVs生成的调控。而作为另一种蛋白类泛素化修饰,蛋白拟素化修饰在EVs生成过程中的作用仍不清楚。此外,Mon1蛋白是迄今发现的唯一一个介导Rab7晚期内体/多囊泡体招募的哺乳动物蛋白。然而,Mon1Rab7之间不存在直接的互作。因此,晚期内体/多囊泡体上是否存在直接结合并招募Rab7的蛋白至今悬而未决。

在本文的研究中,作者发现抑制蛋白拟素化修饰后,可明显促进细胞分泌EVs并引起多囊泡体在胞内的累积(图1)。

1. 抑制蛋白拟素化修饰促进EVs分泌及多囊泡体的胞内累积

通过进一步的研究,作者明确抑制蛋白拟素化修饰减少了多囊泡体与溶酶体的融合,从而使更多的多囊泡体与质膜融合,促进了外泌体的分泌。在这一过程中,Coro1a蛋白发挥着重要的作用。Coro1a可发生拟素化修饰,拟素化的Coro1a定位于多囊泡体膜,并与Rab7直接结合,介导其多囊泡体的招募(图2)。

2. 拟素化的Coro1a定位于多囊泡体膜并介导Rab7的多囊泡体招募

随后Rab7被活化,促进多囊泡体靶向输送至溶酶体。此外,作者系统性的阐明了Coro1a发生拟素化修饰的过程,明确UBE2FTRIM4分别为Coro1a拟素化修饰的E2交连酶和E3连接酶及K233Coro1a拟素化的修饰位点。最后,作者通过小鼠肿瘤模型,发现通过靶向Coro1a可提高机体的抗肿瘤,显著抑制肿瘤进展,进而证实Coro1a是理想的EVs生成调控靶点,具有治疗EVs相关疾病的潜能。

综上所述,在本研究中,作者揭示了拟素化修饰的Coro1a介导的EVs生成调控的机制,并鉴定出晚期内体/多囊泡体膜上通过直接结合招募Rab7的首个哺乳动物蛋白。为深入理解EVs生成的调控机制及囊泡的胞内运输过程起到了积极的推动作用。

千亿体育免疫学研究所博士研究生费雪枫和李志杰为该研究的共同第一作者,蔡志坚教授为该研究的通讯作者。该研究受到国家重点研发计划和国家自然科学基金重点项目的资助。