上?？萍即髮W(xué)生命學(xué)院呂鵬飛課題組最新研究發(fā)現(xiàn),傳統(tǒng)的緊密連接組分閉合蛋白（Occludin）并沒有像預(yù)期一樣在上皮組織中起屏障作用，反而在蛋白質(zhì)的生產(chǎn)和分泌這個極其基本而又重要的細胞行為中起著至關(guān)重要的調(diào)控作用。北京時間2月13日，相關(guān)成果以“Occludin Protects Secretory Cells from ER Stress by Facilitating SNARE-Dependent Apical Protein Exocytosis”為題，在國際知名學(xué)術(shù)期刊《美國國家科學(xué)院院刊》（PNAS）上在線發(fā)表。

 

蛋白質(zhì)分泌是細胞中最基本的生物學(xué)過程之一。分泌蛋白包括激素、酶等，經(jīng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體被分泌至胞外，參與了許多生理過程，對細胞間交流也非常重要。雖然目前蛋白質(zhì)分泌領(lǐng)域已經(jīng)積累了很多研究成果，但仍不清楚在一些專職分泌的細胞中，如耳中的毛細胞（hair cells）、胃中的主細胞（chief cells）等，是如何加速分泌蛋白質(zhì)從而避免胞內(nèi)蛋白過度累積的。

 

呂鵬飛課題組發(fā)現(xiàn)敲除閉合蛋白的母鼠無法哺乳是由于產(chǎn)奶量下降所致。在探究產(chǎn)奶量為何下降的過程中，他們意外地發(fā)現(xiàn)閉合蛋白缺失并非是影響緊密連接的完整性、乳腺上皮細胞形態(tài)發(fā)生、細胞分化和組織極性這些過程，而是在缺失閉合蛋白的產(chǎn)奶細胞中存在更強烈的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激反應(yīng)（ER stress），并因此引起細胞凋亡和蛋白表達的下降，最終導(dǎo)致敲除閉合蛋白的母鼠產(chǎn)奶量下降。進一步，研究人員對分子機制的研究發(fā)現(xiàn)閉合蛋白定位于分泌泡上，并且與蛋白分泌相關(guān)的SNARE [（Soluble N-ethylmaleimide-sensitive factor attachment protein, SNAP)  Receptor]蛋白相互作用。這說明閉合蛋白可能通過與SNARE蛋白的相互作用提高蛋白的分泌效率，從而保證產(chǎn)后奶蛋白的產(chǎn)生。該研究成果不僅為理解蛋白質(zhì)的生產(chǎn)、運輸和分泌這一過程打開了一扇新的大門，也為今后理解由于閉合蛋白缺失導(dǎo)致的各種疾病，例如聽力喪失、不育、消化道等等疾病提供了理論依據(jù)和治療靶點。

 

生命學(xué)院呂鵬飛課題組2018級博士研究生周濤，副研究員呂韻哲和2017級博士研究生許崇申為論文共同第一作者，呂鵬飛教授為通訊作者。2017級碩士研究生王瑞和張力燁教授參與了本項研究。上科大為第一完成單位。該項研究得到了科技部，國家自然科學(xué)基金委和上科大科研啟動基金的支持。