【Molecular Plant】协同作战还是内斗:谢旗研究组发现内质网相关蛋白质降解(ERAD)平衡反向调控新机制

2017-01-11

  内质网相关的蛋白质降解 (ERAD) 是一种位于内质网的特殊的泛素蛋白酶体降解途径,在清除生物体内非正确折叠或修饰的蛋白质过程中发挥重要功能。鉴于 ERAD 功能的重要性,ERAD 活性受到体内错误折叠蛋白水平的严格调控。生物体在正常生长状态下,体内的错误折叠蛋白含量较低,ERAD活性过高会导致正常蛋白的非特异性降解,因此,通过 ERAD 平衡 (ERAD tuning) 下调部分关键组分的蛋白含量。但是目前植物体内 ERAD 研究还处于鉴定功能组分的阶段,对于 ERAD 平衡的研究少之又少。

     中国科学院遗传与发育生物学研究所谢旗研究组长期致力于植物体内 ERAD 调控机制的研究。HRD1 复合体和 DOA10 复合体是参与真核生物 ERAD 过程的两大关键复合体,实验室前期工作证明,生物体在正常生长情况下,体内错误折叠蛋白含量较低,HRD1通过直接泛素化并降解 UBC32 (DOA10复合体成员) 保证 ERAD 活性处于较低水平。这是植物体内 ERAD 平衡的首例报道,同时研究组还证明该调控过程在动物中保守存在。在前期工作基础上谢旗研究组继续进行深入研究,发现 UBC32 作为泛素结合酶可以反向调控 HRD1 复合体的组分 AtOS9UBC32 直接负调控 AtOS9 的蛋白稳定性。这个发现与近期哺乳动物中的研究相互印证了高等生物中 HRD1 DOA10 两个复合体之间存在相互拮抗的效应,进一步加深了我们对高等生物体内 ERAD ERAD 平衡的认识。    

  上述研究结果于20161228日在线发表在 Molecular Plant 杂志 (DOI: 10.1016/j.molp.2016.12.011)。谢旗研究组的博士后陈倩为该论文第一作者。该研究得到了十三五蛋白质重大研究计划以及博士后创新人才计划的资助。 

 

  图1. 真核生物中HRD1复合体和DOA10复合体相互拮抗的分子模型 

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