近日，中科院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院劉勁松課題組與舒曉東課題組合作，通過結構生物學和細胞生物學研究，揭示了SNX16通過獨特的內體結合和貨物蛋白識別機制，調節(jié)上皮細胞黏連蛋白E-cadherin的循環(huán)運輸。該成果“SNX16 Regulates the Recycling of E-Cadherin through a Unique Mechanism of Coordinated Membrane and Cargo Binding”于2017年7月13日在線發(fā)表于結構生物學權威期刊Cell子刊Structure，廣州生物院徐進新博士和張蕾蕾博士為該文的共同第一作者。

　　真核細胞中，細胞內吞以及隨后貨物蛋白通過內體系統的分選轉運，在營養(yǎng)吸收、細胞粘連和信號傳遞調節(jié)等生物學過程中發(fā)揮重用的作用。Sorting nexins (SNXs) 是一類含有PX 結構域，并在細胞內吞和內體分選運輸中發(fā)揮作用的蛋白。PX 結構域是一種特異性的結合磷脂酰肌醇 (PIs) 的結構域，并介導SNXs 蛋白與含有特異的磷脂酰肌醇的內體或細胞膜結合。在哺乳動物細胞中，目前發(fā)現了30多種SNXs蛋白。在結構域組成上，SNX16是一個獨特的SNXs蛋白，它含有一個PX結構域和Coiled coil結構域，Coiled coil 結構域位于PX結構域的下游。

　　該研究中，研究人員發(fā)現SNX16可以促進上皮細胞鈣粘蛋白E-cadherin的循環(huán)運輸。E-cadherin在胚胎發(fā)育、腫瘤發(fā)展和細胞編程中都發(fā)揮重要作用。為了闡明SNX16調節(jié)E-cadherin循環(huán)運輸的分子機制，研究人員解析了SNX16的晶體結構，發(fā)現SNX16形成剪刀狀的二聚體，其PX結構域和Coiled coil結構域共同組成PI3P結合口袋。這表明SNX16的PI3P結合口袋是一個獨特的磷脂酰肌醇結合口袋。結合結構分析、生物化學和細胞生物學實驗，研究人員還提出了SNX16的多價膜結合模型。在之前的研究中，PX結構域的PPII/α2 loop被認為是插入到膜內，參與膜相互作用的。但在該研究提出的SNX16的多價膜結合模型中，SNX16-PX結構域的PPII/α2 loop不能插入到膜內，而是暴露在溶劑中。進一步研究發(fā)現，SNX16的PPII/α2 loop參與E-cadherin的相互作用。因此，該研究發(fā)現了SNXs蛋白的一種新型膜結合以及貨物蛋白識別機制。

　　該研究獲得973、國家自然科學基金、廣東省自然科學基金和廣東省科技計劃項目等項目的經費支持。