在細胞側(cè)膜的穩(wěn)定，進而影響細胞極性維持等的分子機制目前仍不清楚。
近日，中國科學技術(shù)大學無膜細胞器與細胞動力學教育部重點實驗室、微尺度國家研究中心、生命科學與醫(yī)學部王朝教授課題組和黃成棟教授課題組合作在《Nature Communications》上在線發(fā)表了題為“Dynamic interactions between E-cadherin and Ankyrin-G mediate epithelial cell polarity maintenance”的研究論文，詳細闡釋了E-cadherin-AnkG復合物組裝的分子機制及其在細胞側(cè)膜極性維持的功能。
在這項工作中，研究人員首先利用生物化學及核磁實驗闡釋了E-cadherin通過多位點與AnkG膜結(jié)合結(jié)構(gòu)域相互作用，不同于已知的E-caderin-catenin蛋白復合物或Ankyrin蛋白復合物的結(jié)合模式，E-cadherin-AnkG可以形成結(jié)合比例介于1:1到1:2之間的動態(tài)結(jié)合復合物（圖1）。這種多位點動態(tài)結(jié)合模式拓寬了對細胞支架蛋白相互作用模式的認識。
圖1：E-cadherin通過多個位點與AnkG相互作用
研究人員利用定點突變和液體核磁滴定等手段，進一步揭示了疏水相互作用在介導復合物組裝中的關(guān)鍵作用。同時，通過系統(tǒng)的細胞生物學實驗證明了AnkG對于E-cadherin細胞側(cè)膜定位及穩(wěn)態(tài)的關(guān)鍵作用，表明了細胞側(cè)膜的合成及細胞極性的維持也依賴于E-cadherin–AnkG復合物。最后，研究人員對經(jīng)典E-cadherin-catenin復合物和E-cadherin-AnkG復合物的關(guān)系進行了梳理，表明其可以同時存在，討論了動態(tài)結(jié)合模式在確保E-cadherin-AnkG復合物穩(wěn)定存在，并維持細胞極性中的作用。
圖2：E-cadherin-AnkG復合物維持細胞側(cè)膜穩(wěn)定
該工作綜合生物化學、細胞生物學、生物物理學和化學生物學等多種研究手段，闡明了E-cadherin-AnkG復合物動態(tài)組裝的分子機制，從而為相關(guān)基因突變、蛋白復合物組裝功能失調(diào)等引起的人類疾病，尤其是癌癥的發(fā)生發(fā)展的分子基礎(chǔ)提供新的見解。
中科大生醫(yī)部、中科大附一院特聘教授王朝教授以及黃成棟教授為論文的共同通訊作者，中國科學技術(shù)大學微尺度國家研究中心博士后孔超博士為論文的第一作者。該研究工作獲得了無膜細胞器與細胞動力學教育部重點實驗室、微尺度國家研究中心、國家自然科學基金委、科技部等項目支持。
論文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41467-023-42628-1
（無膜細胞器與細胞動力學教育部重點實驗室、合肥微尺度物質(zhì)科學國家研究中心、生命科學與醫(yī)學部、科研部）
