科研进展

张晓妍教授课题组发文综述高尔基体结构与功能

访问次数:发布日期:2020-09-11

近日,国际学术期刊Trends in Biochemical Sciences杂志在线发表了题为“Nonredundant Roles of GRASP55 and GRASP65 in the Golgi Apparatus and Beyond”的综述论文。该论文系统综述了高尔基体结构蛋白GRASP55和GRASP65在维护高尔基体结构、功能以及对细胞迁移、增殖、自噬等多种细胞活动的调节作用。华中农业大学生物医学与健康学院、生命科学技术学院张晓妍教授为论文的第一作者兼共同通讯作者,美国密歇根大学王彦庄教授为论文的共同通讯作者。

 

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GRASP蛋白维护高尔基体结构,对蛋白质的正确糖基化修饰和分选起重要调节作用。

    高尔基体是细胞运输过程中处于最中心位置的膜状细胞器,约三分之一的哺乳动物细胞蛋白质需要从内质网膜合成,在高尔基体进行修饰与包装,最终分选并运送到不同目的地,如内体、溶酶体、细胞膜以及细胞外。这些膜蛋白以及分泌蛋白在通过高尔基体时都要经过大量的有序修饰,包括糖基化、硫酸化、磷酸化以及蛋白酶解等 。而高尔基体结构对于保证蛋白质的正确折叠、组装、修饰、稳定、定位以及功能的发挥都起着极为重要的作用。科学家们致力于解释高尔基体独特的扁平囊膜堆叠结构的分子机制及其对高尔基体功能发挥的重要调节作用。

张晓妍教授和王彦庄教授课题组在过去的十年研究工作中,系统的阐明了高尔基体结构蛋白GRASP55和GRASP65在维护其结构和功能中的重要作用。GRASP蛋白的敲除或敲减使相邻的高尔基体囊膜分散开来,并且通过增加扁平囊膜生成运输囊泡的数目来加快蛋白质运输速度。进一步研究显示, GRASP 蛋白缺失大大减弱了蛋白质在高尔基体内部的顺序化修饰,使得细胞整体的蛋白糖基化修饰发生紊乱。因此,一系列的研究证实高尔基体结构的稳定性对于维护其功能的正常发挥的重要性,也阐释了哺乳动物细胞形成高尔基体堆叠在进化上的原因,即高尔基体膜状堆叠虽然牺牲了蛋白质的运输速度,但是有力地保障了哺乳动物细胞的精确的蛋白质糖基化修饰,进而保证细胞各项活动的正常进行。

综述论文系统总结了高尔基体结构蛋白GRASP在多种细胞活动中的最新进展。特别值得提出的是,GRASP蛋白可以通过调节高尔基体结构来影响细胞迁移、细胞增殖、细胞自噬等多种与癌症相关的细胞活动。这些功能的进一步研究会对肿瘤发生发展的分子机制提供新的方向,为肿瘤治疗提供新的靶点。

相关论文连接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0968000420301985

审核人:张晓妍