在細(xì)胞生物學(xué)中，在分子水平上揭示細(xì)胞功能的復(fù)雜性仍然是一個重要的努力。重要的科學(xué)焦點已經(jīng)放在了解細(xì)胞器接觸部位的相互作用，特別是線粒體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(ER)之間的相互作用。這些位點是交換基本生物分子的關(guān)鍵樞紐，如脂質(zhì)和鈣，這對維持細(xì)胞穩(wěn)態(tài)至關(guān)重要。這種細(xì)胞器間通訊的中斷與包括神經(jīng)退行性疾病在內(nèi)的各種疾病的發(fā)病有關(guān)，這強調(diào)了闡明細(xì)胞器相互作用的機制的必要性。然而，由于缺乏可用的工具，這些動態(tài)復(fù)合物的研究面臨著重大挑戰(zhàn)，使了解er -線粒體接觸位點的探索變得復(fù)雜。
基于這一需求，POSTECH、大邱天主教大學(xué)醫(yī)學(xué)院和首爾國立大學(xué)的科學(xué)家們合作開發(fā)了一種名為“OrthoID”的新策略。在《自然通訊》中，OrthoID通過提高我們識別在這些關(guān)鍵對話中充當(dāng)介質(zhì)的蛋白質(zhì)的能力來解決這一挑戰(zhàn)。
傳統(tǒng)的方法主要依賴于來自自然界的鏈親和素-生物素(SA-BT)結(jié)合對系統(tǒng)來標(biāo)記和分離這些中介蛋白。然而，這種方法有其局限性，特別是在捕獲兩種不同細(xì)胞器之間蛋白質(zhì)相互作用的全譜時。OrthoID通過引入額外的合成結(jié)合對cucbit [7]uril-adamantane (CB[7]-Ad)來克服這些限制，與SA-BT一起工作。相互正交結(jié)合對系統(tǒng)的組合允許更精確地識別和分析在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和線粒體之間自由轉(zhuǎn)運的中介蛋白，促進對細(xì)胞器接觸位點相關(guān)蛋白的更深入探索，并揭示其在細(xì)胞功能和疾病機制中的作用。
通過細(xì)致的實驗，研究人員已經(jīng)證明了OrthoID在快速準(zhǔn)確地標(biāo)記細(xì)胞器通信動態(tài)過程中涉及的蛋白質(zhì)方面的功效。通過利用正交結(jié)合對系統(tǒng)的鄰近標(biāo)記技術(shù)(APEX2和TurboID)，該方法有效地標(biāo)記和分離了促進線粒體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)之間關(guān)鍵相互作用的蛋白質(zhì)。這種方法不僅鑒定了已知的參與er -線粒體接觸的蛋白質(zhì)，而且還發(fā)現(xiàn)了新的候選蛋白質(zhì)，包括LRC59，其在接觸部位的作用以前是未知的。此外，他們還成功地確定了在關(guān)鍵細(xì)胞過程(如線粒體自噬)中er -線粒體連接處發(fā)生結(jié)構(gòu)和位置變化的多種蛋白質(zhì)組，其中受損的線粒體是降解的目標(biāo)。
“OrthoID的靈活性和模塊化是其最大的優(yōu)勢之一。浦項工業(yè)大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)這項研究的金基文教授說。這種適應(yīng)性不僅允許研究各種細(xì)胞器接觸位點，而且為探索復(fù)雜的細(xì)胞通信開辟了新的途徑，克服了現(xiàn)有方法的技術(shù)限制。”
大邱天主教大學(xué)醫(yī)學(xué)院的Kyeng Min Park教授補充說:“OrthoID是一種多功能和有用的研究工具，旨在解碼細(xì)胞通信的復(fù)雜語言。它有望促進對理解細(xì)胞健康、闡明疾病機制和促進新治療策略發(fā)展具有深遠(yuǎn)影響的發(fā)現(xiàn)。”
合作團隊包括化學(xué)學(xué)系的Kimoon Kim教授和Ara Lee博士，浦項科技大學(xué)(POSTECH)先進材料科學(xué)部的Gihyun Sung博士，大邱天主教大學(xué)醫(yī)學(xué)院的Kyeng Min Park教授，化學(xué)學(xué)系的Hyun-Woo Rhee教授和首爾國立大學(xué)生物科學(xué)學(xué)院的Jong-Seo Kim教授。
這項工作得到了韓國國家研究基金會(NRF)和基礎(chǔ)科學(xué)研究所(IBS)的支持。
（文章來源：www.ebiotrade.com/newsf/2024-4） | 
