叶克穷/杜立林课题组合作揭示自噬受体Nbr1的FW结构域识别蛋白质的结构机制

日期：2022-07-05　　浏览次数：996

来源：大屯路15号

2022 年6月25日，中国科学院生物物理研究所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

该工作由中国科学院生物物理研究所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、中国科学院战略性先导计划、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