主要观点总结
文章介绍了SLC35B1的功能与结构解析,该蛋白属于核苷酸糖转运蛋白家族,被研究发现在内质网膜上作为ATP/ADP交换器的作用,对细胞生长至关重要。文章详细描述了其结构特点和转运机制,包括其结合位点的残基和门控螺旋的构象变化,以及腺嘌呤基的疏水识别等。此外,文章还涉及内质网的功能和其他相关研究的引用文献。
关键观点总结
关键观点1: SLC35B1的功能与结构解析
SLC35B1属于核苷酸糖转运蛋白家族,被研究发现在内质网膜上作为ATP/ADP交换器的作用。它通过底物逐步移动完成ATP的转运过程,对细胞生长至关重要。
关键观点2: SLC35B1的结构特点
SLC35B1采用典型的DMT折叠形式,由两个四跨膜螺旋束组成。其结合位点靠近胞质一侧,具有结合ATP和ADP的能力,并表现出独特的底物识别方式。
关键观点3: SLC35B1的转运机制
SLC35B1通过精细调控结合位点残基和门控螺旋的构象变化,实现ATP与ADP的高效转运。其中,对腺嘌呤基的疏水识别为其底物选择性提供了结构基础。
关键观点4: 文章涉及的其他研究内容
文章还介绍了内质网的功能和其他相关研究,包括内质网在免疫球蛋白结合蛋白介导的蛋白折叠和ER相关降解等关键过程的作用,以及内质网腔内的ATP参与糖蛋白的运输和MHC I类分子的加工与转运等。
正文
4
】
。虽然此前在大肠杆菌中过表达
SLC35B1
显示其具备
ATP/ADP
交换能力,但相关的动力学参数尚不充分,且其是否参与转运其他底物仍存在争议。
研究人员通过热变性实验发现,人源
SLC35B1
在
ATP
或
ADP
存在时其热稳定性显著增强,说明该蛋白能够特异性结合这两种核苷酸,而对
AMP
和
UDP-
半乳糖的结合能力较弱。核磁共振实验进一步证实了其结合特异性。将
SLC35B1
重构入人工脂质体后,实验显示该蛋白可高效介导
ATP
与
ADP
的交换转运,且二者之间存在竞争性抑制作用,支持其作为内质网膜上
ATP/ADP
交换器的功能。转运参数方面,
SLC35B1
对
ATP
的亲和力
(
Km
约为
3.4
μ
M
)
和转运速率
(
kcat
约为
12
次
/
分钟)
与内质网微粒体的
ATP
摄取数据一致,且其转运效率远高于
ER
内
ATP
依赖的分子伴侣
BiP
。
CRISPR
-
Cas9
敲除筛选结果表明,
SLC35B1
是维持细胞生长所必需的关键
SLC
转运蛋白之一,凸显了其重要作用。结构研究方面,由于
SLC35B1
分子量较小,研究
人员
开发了专门识别其柔性环区的单克隆抗体,并构建了
Fv
–
MBP
融合标签,成功稳定复合物并获得分辨率约为
3.4 Å
的冷冻电镜结构。该结构显示
SLC35B1
采用典型的
DMT
折叠形式,由两个四跨膜螺旋束组成,其中第
4
跨膜螺旋
(
TM4
)
断裂为
TM4a
和
TM4b
,形成一个朝向胞质侧开放的大腔体,这是
NST
家族首次捕获的此类构象。腔体闭合由
TM1
、
TM4a
和
TM9
的保守极性残基通过氢键稳定。通过突变筛选,研究人员
还
发现
Q113F
突变显著增强了
SLC35B1
的热稳定性和
ATP
结合能力,尽管转运活性略有下降,但该突变体的结构分辨率提高至约
3.0 Å
,使
ATP
模拟物
AMP
–
PNP
在结合位点中的环状构象得以清晰解析。