细胞核与细胞质空间蛋白质质量控制的机制获揭示—小柯机器人—科学网
细胞核与细胞质空间蛋白质质量控制的机制获揭示
作者：小柯机器人 发布时间：2023/4/25 10:08:02
美国斯坦福大学Judith Frydman和马凯特大学Emily M. Sontag小组合作取得一项新成果。经过不懈努力，他们的研究发现细胞核与细胞质空间蛋白质质量控制（PQC）由核-液泡连接和核周ESCRT调控。相关论文于2023年4月20日发表于国际学术期刊《自然—细胞生物学》杂志。
研究人员发现细胞核和细胞质空间PQC相协调。细胞质错误折叠蛋白集中在细胞质并列核质量控制区室中，而细胞核错误折叠蛋白则螯合到核内质量控制区室（INQ）。粒子跟踪显示，INQ和核质量控制室在核包膜汇聚在一起，在核-液泡结附近对面分布，该位置由核周ESCRT-II/III蛋白Chm7标记。
值得注目的是，核-液泡结接触处的收敛有助于VPS4依赖性液泡清除错误折叠的细胞质和细胞核蛋白，后者需要将核INQ挤出到液泡中。该研究发现的核-液泡接触位点是空间PQC的细胞枢纽，促进细胞核和细胞质内含物的液泡清除，这突出了细胞结构在蛋白平衡维持中的作用。
据介绍，有效的蛋白质质量控制对细胞健康至关重要，PQC依赖于空间中将错误折叠的蛋白质隔离到确定的内含物中。
附：英文原文
Title: Nuclear and cytoplasmic spatial protein quality control is coordinated by nuclear–vacuolar junctions and perinuclear ESCRT
Author: Sontag, Emily M., Morales-Polanco, Fabin, Chen, Jian-Hua, McDermott, Gerry, Dolan, Patrick T., Gestaut, Daniel, Le Gros, Mark A., Larabell, Carolyn, Frydman, Judith
Issue&Volume: 2023-04-20
Abstract: Effective protein quality control (PQC), essential for cellular health, relies on spatial sequestration of misfolded proteins into defined inclusions. Here we reveal the coordination of nuclear and cytoplasmic spatial PQC. Cytoplasmic misfolded proteins concentrate in a cytoplasmic juxtanuclear quality control compartment, while nuclear misfolded proteins sequester into an intranuclear quality control compartment (INQ). Particle tracking reveals that INQ and the juxtanuclear quality control compartment converge to face each other across the nuclear envelope at a site proximal to the nuclear–vacuolar junction marked by perinuclear ESCRT-II/III protein Chm7. Strikingly, convergence at nuclear–vacuolar junction contacts facilitates VPS4-dependent vacuolar clearance of misfolded cytoplasmic and nuclear proteins, the latter entailing extrusion of nuclear INQ into the vacuole. Finding that nuclear–vacuolar contact sites are cellular hubs of spatial PQC to facilitate vacuolar clearance of nuclear and cytoplasmic inclusions highlights the role of cellular architecture in proteostasis maintenance.
DOI: 10.1038/s41556-023-01128-6
Source: https://www.nature.com/articles/s41556-023-01128-6
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