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新研究确定产生视紫红质的关键机制

    全世界每6分钟就会有一个人失明,人类失明的主要原因之一是一种名为视网膜色素变性(RP)的疾病,它会导致视网膜逐步退化,并最终视力丧失。视紫红质是光感受器的光敏蛋白,全球大约十分之一的视网膜色素变性病例是由视紫红质基因突变引起的。

    近日,发表在《EMBO Reports》上的一项研究中,来自葡萄牙里斯本大学化学生物技术研究所( ITQB NOVA)的研究团队以果蝇和人类细胞为模型,确定了产生视紫红质的关键机制。视紫红质是一种可检测光子的膜蛋白质,它参与视觉的初始事件。膜蛋白对我们细胞的许多功能都是至关重要的,它由一种名为内质网(ER)的细胞器产生,ER被称为细胞的蛋白质工厂,当蛋白质无法形成合理结构时,就会导致多种疾病,包括视网膜色素变性。

    这项新研究指出了产生视紫红质的新机制。膜蛋白的生成需要通过特定分子机制将其折叠并插入内质网的脂质膜中,为了探索膜蛋白的生物发生,研究人员开发了一种预测和识别膜蛋白的新方法,该方法使用了最近发现的一种名为内质网膜复合物(简称EMC)的蛋白质发生机制。

    通过对果蝇蛋白质组的分析,研究人员利用生物信息学方法确定了可能依赖EMC进行生物发生的蛋白质。在对果蝇幼虫的眼睛进行遗传筛查后,研究人员从254种预测的蛋白质中识别出两种需要EMC才能进行生物发生的蛋白质。他们发现,一种名为Xport-A的蛋白质是视紫红质正确折叠的关键。研究结果还显示,EMC充当了将Xport-A插入内质网膜的机制。

    该研究通讯作者、 ITQB NOVA首席研究员Pedro Domingos博士说:“我们现在可以更好地了解视紫红质的生成是如何被调节的,以及Xport-A在这一过程中的作用”。由于果蝇和人类有许多相同的基因,这项研究可能有助于开辟新途径来了解人类视紫红质生成和视网膜退化。研究人员表示,他们将在哺乳动物系统中进行进一步的研究,以更好地理解EMC在膜蛋白质生物发生中的作用。

    论文链接:
https://www.embopress.org/doi/epdf/10.15252/embr.202153210

    注:此研究结果摘自《EMBO Reports》,文章内容不代表本网站观点和立场,仅供参考。

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