生化科學(xué)研究所許家維老師團(tuán)隊(duì) 解開細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)降解機(jī)制 研究成果發(fā)表於 Nature Communications

表皮生長(zhǎng)因子受體(EGFR)是重要的細(xì)胞生長(zhǎng)因子，其位於細(xì)胞膜表面，活化後會(huì)促進(jìn)細(xì)胞生長(zhǎng)、分化以及遷徙。為了避免細(xì)胞過(guò)度增生，表皮生長(zhǎng)因子受體會(huì)被送到溶酶體(lysosome)降解，當(dāng)受體被分解，訊息傳遞就會(huì)停止。然而，對(duì)於運(yùn)送此受體至溶酶體降解的過(guò)程仍不清楚。臺(tái)灣大學(xué)生科院生化科學(xué)所助理教授許家維團(tuán)隊(duì)與哈佛醫(yī)學(xué)院教授Victor Hsu合作，於日前發(fā)表研究成果，揭示出細(xì)胞質(zhì)中的醣解酵素PGK1在膜上的非典型代謝功能，其在胞內(nèi)體(endosome)膜上可作為貨物轉(zhuǎn)接蛋白，促進(jìn)表皮生長(zhǎng)因子受體的運(yùn)輸，這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)不僅闡釋代謝酵素的新穎功能，並且對(duì)於細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)運(yùn)輸提供了嶄新機(jī)制，該研究成果於2024年2月3日發(fā)表於國(guó)際頂尖期刊Nature Communications。

當(dāng)細(xì)胞膜上的表皮生長(zhǎng)因子受體活化後，其下游訊息傳遞會(huì)帶動(dòng)細(xì)胞的生長(zhǎng)，而後表皮生長(zhǎng)因子受體會(huì)被送到溶酶體進(jìn)行分解，若無(wú)法帶至溶酶體分解，則此訊息傳遞會(huì)持續(xù)進(jìn)行，造成細(xì)胞過(guò)度生長(zhǎng)，進(jìn)而產(chǎn)生細(xì)胞病變與癌化。此受體上的雙白胺酸序列(di-leucine motif)被發(fā)現(xiàn)對(duì)於此受體的運(yùn)輸很重要，然而其相關(guān)機(jī)制並不清楚。本團(tuán)隊(duì)於日前研究發(fā)現(xiàn)，醣解作用的酵素PGK1會(huì)被召回到胞內(nèi)體的膜上，辨識(shí)受體上的雙白胺酸序列，進(jìn)而促進(jìn)此受體運(yùn)輸?shù)饺苊阁w進(jìn)行降解，且此功能與PGK1已知的酵素活性無(wú)關(guān)。此篇研究不僅揭示醣解酵素的非代謝新穎功能，更提供詳細(xì)的分子機(jī)制，對(duì)於表皮生長(zhǎng)因子受體的細(xì)胞病變與癌化，提供新的治療方向。

研究工作最重要的執(zhí)行者為博士班學(xué)生朱卲翎，協(xié)同作者為黃佳容、張育慈、姚舒云，計(jì)畫由國(guó)科會(huì)、教育部、臺(tái)大、及中央研究院共同支持下完成。

研究全文:https://www.nature.com/articles/s41467-024-45443-4。