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细胞中的Cluedo酶位置控制酶活性

2019-04-28 08:57:17 • 来源：

细胞中的大多数蛋白质都不会“准备好”。相反，它们首先用氨基酸链合成，这些氨基酸链阻断它们的活性，直到被称为“前蛋白转化酶”(PC)的酶除去。这个酶家族在各种癌症中发挥着重要但非常不同的作用，调节PC的活性可以帮助开发癌症治疗。但是PC在活性方面重叠，这意味着这些酶中的两种或更多种可以处理相同的蛋白质。这种重叠使得很难区分和绘制每台PC的功能配置文件。

细胞中的Cluedo酶位置控制酶活性

PC生命的一个重要方面是它向细胞表面运输分泌囊泡，以及它在内体中的内化，这种内化体介导再循环到所谓的反式高尔基体网络，这是一个分泌囊泡和内体交换蛋白质货物的贩运中心，并且PC被认为可以完成大部分蛋白激活工作。

ISREC(EPFL)的Daniel Constam实验室现已开发出有针对性的生物传感器，可以在亚细胞水平上对特定PC进行成像，从而克服重叠问题。生物传感器基于Constam在2010年开发的原始传感器分子，称为CLIP(蛋白水解的细胞连锁指示剂)，用于成像细胞转化酶在活细胞中的活性。

利用CLIP生物传感器，研究人员能够在亚细胞分辨率下成功跟踪“原型”PC，弗林蛋白酶的活性。弗林的贩运已被证明通过调节它可以获取和激活的蛋白质来影响其活性;换句话说，弗林蛋白酶活性取决于它在细胞内富集的位置。

使用PC抑制剂，研究人员发现，当在内体内部时，弗林蛋白酶的抑制作用比反转高尔基体网络少10倍，但却增加了3倍以上。另一种抵抗这种抑制剂(PC7)的PC在不同的囊泡中具有活性，并且当它过表达时它仅到达反式高尔基体网络，内体和细胞表面。

“我们对其中一种底物Activin-A特别感兴趣，因为它在黑色素瘤中发现了新的免疫抑制作用，”Daniel Constam说。“我们现在发现，不同的'房间'以逐步的方式切割它，留下它的位置标记，可能是为了规范下一步应该去哪里以及与谁交往。”

研究人员随后将注意力转向他们正在研究的PC的氨基酸序列。他们发现PC7细胞质尾部的“PLC基序”(三个氨基酸序列，脯氨酸，亮氨酸和半胱氨酸)特别需要在反式高尔基体网络中进行再循环，并在福林蛋白中拯救proActivin-A裂解。 - 消耗的黑素瘤细胞，但对于PC7在内体内的活性而言相对可有可无。

该研究的第一作者Pierpaolo Ginefra说：“我们的研究提供了原则上的证明，即隔室特异性生物传感器可用于深入了解PC运输的调控并绘制PC特异性抑制剂的向性。”“这就像是Cluedo的一款游戏：我们想知道一个单元格中哪个房间被一个特定的基板切割，以及哪个PC。”

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