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Aug 13, 2023

효모 구아닌 뉴클레오티드 교환 인자 Sec7은 공간적 단백질 품질 관리의 병목 현상이며 신경 질환 단백질을 해독합니다.

Scientific Reports 13권, 기사 번호: 14068(2023) 이 기사 인용 측정항목 세부정보 ER에서 골지체로의 이동은 잘못 ​​접힌 세포질 단백질을 분류하는 데 참여하여

Scientific Reports 13권, 기사 번호: 14068(2023) 이 기사 인용

측정항목 세부정보

ER에서 골지체로의 이동은 세포학적 독성을 줄이기 위해 잘못 접힌 세포질 단백질을 분류하는 데 참여합니다. 우리는 골지체의 증식에 관여하는 단백질인 효모 Sec7이 이 경로의 일부이며 Hsp70 의존성 불용성 단백질 침전물(IPOD) 형성에 참여한다는 것을 보여줍니다. Sec7은 가벼운 열 충격 동안 분해효소인 Hsp104와 연관되어 과잉 생산될 때 Hsp70 의존 방식으로 Hsp104 확산 속도를 증가시킵니다. Sec7 과잉 생산은 더 작은 집합체에서 IPOD의 형성을 증가시키고 열 스트레스 시 헌팅틴 엑손-1의 독성을 완화시키는 반면, Sec7 고갈은 알츠하이머병의 aẞ42 및 파킨슨병의 α-시누클레인에 대한 민감도를 증가시켜 단백질 독성을 완화하는 데 Sec7의 역할을 암시합니다.

세포의 단백질 품질 관리(PQC) 기계는 단백질 합성, 접힘, 수송, 분해 및 격리를 기능적 균형(단백질 항상성)으로 유지하고 비정상적인 단백질로 인한 독성을 예방하는 데 중요합니다. 이는 분자 샤페론의 작용에 의해 크게 촉진되는 많은 공동 경로로 구성됩니다. 단백질 항상성 불균형을 유발하여 단백질 기능의 상실 또는 증가를 초래하고 세포 과정을 방해할 수 있는 스트레스 요인은 다양합니다1,2,3,4. 이러한 스트레스 요인으로는 열충격, 산화 스트레스 등이 있습니다. 또한, 단백질 항상성의 파괴는 헌팅턴병, 알츠하이머병, 파킨슨병5,6,7,8을 포함한 많은 연령 관련 신경퇴행성 질환에서 중심적인 역할을 합니다. 독성 단백질 올리고머와 응집체의 축적을 특징으로 하는 질병.

신경퇴행성 질환, PQC 분해 및 단백질 응집은 다양한 유기체에서 노화 중에 발생하는 세포내 소포 수송의 결함과 관련이 있습니다9,10,11,12,13,14,15,16,17: 예를 들어 헌팅틴 단백질은 다음과 상호 작용합니다. 소포 수송에 관여하는 단백질과 질병 단백질은 세포내이입에 결함을 일으킵니다. 마찬가지로, 아밀로이드 전구체 단백질(APP)의 aß 처리는 엔도리소좀 수송에 의해 촉진되므로 알츠하이머병에서 기능 장애를 일으키는 다양한 내막 시스템과 직접적으로 연결됩니다10,11,17,20,21,22. 더욱이, 파킨슨병의 α-시누클레인은 막 수송을 매개하는 것으로 알려져 있으며, 이러한 수송의 실패는 α-시누클레인 응집 및 세포 간 질병 전파에 중요한 역할을 합니다. S. cerevisiae에는 α-시누클레인 응집체를 처리하는 데 기능적 막 이동이 중요하다는 증거도 있습니다.

신경 질환에서 막 내막 밀매의 기능 외에도 효모 노화, 단백질 항상성 및 수명 조절에서 세포내 이입 밀매의 역할이 이전에 설명되었습니다. 효모 소포 밀매는 지속적인 의사소통과 물질 교환이 필요한 여러 가지 고도로 보존된 상호 연결된 경로30,31,32로 구성되는 것으로 알려져 있습니다. 따라서 시스템은 세포 소기관과 연결 단백질을 통해 서로 근접하고 접촉합니다. 이러한 수송 경로는 단백질을 원형질막이나 세포 밖으로 보내는 세포외유출/분비(SEC) 경로와 화물을 액포 쪽으로 유도하는 VPS 및 ALP 경로로 구성됩니다. 세포내이입(END 경로)은 원형질막 단백질과 세포외 배지 성분의 흡수를 허용하며, 이는 엔도솜 내재화 후 분류되어 분해를 위해 액포로 보내지거나 재활용을 위해 골지체로 보내집니다(RCY 경로). 막내 트래피킹에 참여하는 경로는 Rab GTPases 및 효모 신택신-5 Sed5와 같은 SNARE 단백질을 포함한 다양한 요인에 의존합니다. 이는 ER에서 골지체로의 COPII 전행성 트래피킹에 관여하며 최근 공간적 병목 현상으로 기능하는 것으로 나타났습니다. 효모의 PQC(sPQC)33.