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    葉克窮/杜立林課題組合作揭示自噬受體Nbr1的FW結構域識別蛋白質的結構機制

    發布時間:2022年06月27日

      2022 年6月25日,中國科學院生物物理研究所葉克窮課題組和北京生命科學研究所杜立林課題組合作在《Nature Communications》發表了題為"Structural mechanism of protein recognition by the FW domain of autophagy receptor Nbr1"的論文。論文發現了自噬受體Nbr1的FW結構域如何識別蛋白質的結構機制。

      自噬將細胞質的物質運送到溶酶體進行降解,該過程對維持細胞穩態至關重要。Nbr1是個保守的自噬受體,在選擇性自噬中特異性識別貨物。Nbr1在不同真核生物中含有不同組合的結構域,但都有一個標志性但是功能并不清楚的FW結構域。

      該研究首先發現來自絲狀真菌Chaetomium thermophilum 的Nbr1通過FW結構域結合α-甘露糖苷酶Ams1, 并在異源的裂殖酵母中能利用傳統的自噬系統把Ams1運輸到液泡。研究者利用冷凍電鏡技術解析了Ams1和Nbr1 FW結構域復合物的高分辨率結構,發現FW結構域同時結合Ams1四聚體中兩個亞基,從而識別其四級結構。結構還顯示FW結構域的一個高度保守的口袋能特異的識別Ams1 N端肽鏈的兩個甘氨酸。裂殖酵母Nbr1的FW結構域在肽鏈結合口袋區域發生了突變,而利用另一個ZZ結構域識別Ams1。這項研究首次揭示了FW結構域識別蛋白質的方式,也顯示了Nbr1結合貨物蛋白質方式的多樣性。

    圖:Ams1和Nbr1 FW復合物的冷凍電鏡結構

      該工作由中國科學院生物物理研究所和北京生命科學研究所合作完成,生物物理所葉克窮研究員和北生所杜立林研究員為論文的通訊作者,生物物理所張建秀博士、北生所的王影影博士和潘兆倩博士為論文的共同第一作者。該研究得到了國家自然科學基金委、中國科學院戰略性先導計劃、國家科技部重點研發計劃和北京市政府等的資助。

      文章鏈接:https://doi.org/10.1038/s41467-022-31439-5

     

    (供稿:葉克窮研究組)

     

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