2022 年6月25日,金沙集团1862cc叶克穷课题组和北京生命科学研究所杜立林课题组合作在《Nature Communications》发表了题为"Structural mechanism of protein recognition by the FW domain of autophagy receptor Nbr1"的论文。论文发现了自噬受体Nbr1的FW结构域如何识别蛋白质的结构机制。
自噬将细胞质的物质运送到溶酶体进行降解,该过程对维持细胞稳态至关重要。Nbr1是个保守的自噬受体,在选择性自噬中特异性识别货物。Nbr1在不同真核生物中含有不同组合的结构域,但都有一个标志性但是功能并不清楚的FW结构域。
该研究首先发现来自丝状真菌Chaetomium thermophilum 的Nbr1通过FW结构域结合α-甘露糖苷酶Ams1, 并在异源的裂殖酵母中能利用传统的自噬系统把Ams1运输到液泡。研究者利用冷冻电镜技术解析了Ams1和Nbr1 FW结构域复合物的高分辨率结构,发现FW结构域同时结合Ams1四聚体中两个亚基,从而识别其四级结构。结构还显示FW结构域的一个高度保守的口袋能特异的识别Ams1 N端肽链的两个甘氨酸。裂殖酵母Nbr1的FW结构域在肽链结合口袋区域发生了突变,而利用另一个ZZ结构域识别Ams1。这项研究首次揭示了FW结构域识别蛋白质的方式,也显示了Nbr1结合货物蛋白质方式的多样性。
图:Ams1和Nbr1 FW复合物的冷冻电镜结构
该工作由金沙集团1862cc和北京生命科学研究所合作完成,生物物理所叶克穷研究员和北生所杜立林研究员为论文的通讯作者,生物物理所张建秀博士、北生所的王影影博士和潘兆倩博士为论文的共同第一作者。该研究得到了国家自然科学基金委、金沙集团1862cc战略性先导计划、国家科技部重点研发计划和北京市政府等的资助。
文章链接:https://doi.org/10.1038/s41467-022-31439-5
(供稿:叶克穷研究组)