西亚试剂：揭示针对细胞囊泡运输关键因子作用机制

发布时间：2025-05-24

来自北京生命科学研究所，浙江大学的研究人员发表了题为“Structurally Distinct Bacterial TBC-like GAPs Link Arf GTPase to Rab1 Inactivation to Counteract Host Defenses”的文章，揭示出了一种针对细胞囊泡运输关键因子：Rab GTPases的病原菌作用机制，这将有助于理解感染和致病的分子机理，相关成果公布在Cell杂志上。
 
文章的通讯作者是北京生命科学研究所邵峰研究员，以及浙江大学朱永群教授。
 
Rab家族是Ras超家族的成员，也称为Rab GTPase。在人类基因组中有至少60个Rab基因，并且从酵母到人类，许多Rab GTPases都是保守性的。不同的Rab GTPases定位于特殊细胞内膜的胞质面，能作为膜运输途径中不同步骤的调控因子。由于这些作用因子是以GTP结合的形式存在，因此可以召集特定的效应蛋白聚集在膜上，这样Rab GTPases就嫩调控囊泡的形成，肌动蛋白和微管蛋白相关囊泡的运输和膜融合。
 
对于病原体来说，Rab GTPases也是液泡生活（vacuole-living）的细菌病原体一个常见的攻击目标。在这篇文章中，研究人员发现细菌的相关效应因子，包括非液泡性福氏志贺氏菌中的VirAl，以及细胞外致病性大肠杆菌EPEC的EspG，能通过环绕TBC样双指结构域，表现出强RabGAP活性。
 
研究人员发现由VirA/EspG引发的Rab1的特异性失活，会导致内质网向高尔基体转运出现问题，福氏志贺氏菌在宿主细胞内的生存也需要VirginiaA TBC样 GAP活性，这能帮助细菌逃脱自噬细胞介导的宿主防御攻势。而由EspG引发的Rab1失活还会严重阻碍宿主的分泌途径，从而导致分泌细胞无法分泌白细胞介素8。
 
除此之外，研究人员还分析了VirA/EspG-Rab1-GDP 氟化铝复合物的晶体结构，从而揭示出TBC样对精氨酸和谷氨酰胺手指残基的催化作用，并提出了一种不同于TBC结构域的3D框架。
 
ARF6-EspG-RAB1三元复合物的结构也指出这是一种致病信号复合物，能够连通宿主Arf信号到Rab1失活。VirA/ EspG结构上的差异也进一步指出了一种可能，即在对抗不同的宿主防御时，TBC样 RabGAP效应因子广泛存在。

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