生科院王友军教授课题组与美国德州农工大学合作,在著名的科学杂志《Nature Cell Biology》(IF:19.6) 上发表题为“Proteomic mapping of ER-PM junctions identifies STIMATE as a regulator of Ca2+ influx”的论文。文章阐释了STIM1及细胞膜与内质网(ER-PM)连接处的一个新的调控因子及其作用机制。该文被选为亮点文章展示在杂志网站主页上。
ER-PM连接区域在控制脂质代谢作用和钙信号中起到了至关重要的作用,但由于技术上的困难,对该区域的蛋白构成及其参与生物过程的了解还很少。而STIM1-Orai1偶联介导的钙库操纵性钙内流是发生在该区域的典型的分子活动,该钙内流过程调控很多关键基因的表达,影响细胞增殖分化以及免疫细胞的功能,并与众多免疫疾病,心血管疾病及肿瘤的发生密切相关。本研究通过活体生物素标记STIM1蛋白20nm内的蛋白质,结合免疫共沉淀及质谱,以及双分子荧光互补技术,在不破坏活细胞结构完整性的情况下获得了ER-PM连接区域中与STIM1邻近的蛋白图谱,并对其中的一个由TMEM110基因编码的蛋白的功能进行了进一步的探究。
他们发现该蛋白为定位于内质网上的多次跨膜蛋白,能够和STIM1胞浆区CC1片段通过物理性相互作用而促进STIM1激活,进而形成puncta,引发钙内流。 因而将该蛋白命名为STIMATE (STIM1-activating enhancer)。在基因敲除STIMATE的细胞中,钙库清空后,细胞膜与内质网连接区域的STIM1 puncta减少,钙池操纵性钙内流减小,并且抑制了下游相关基因的表达。
这些发现使进一步研究STIMATE在生理和病理上的作用成为可能,并且为阐明更多的ER-PM的功能提供了坚实的基础。
该研究受到国家自然基金委(NSFC-31471279),新世纪杰出人才(NCET-13-0061)划的资助。