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摘要上皮细胞的膜运输是复杂且高效的运输系统，它具有多种分选调控机制和平行运输途径从而确保了细胞内物质被准确有效的运送到目的地。Rab-11标记顶面循环内涵体(Rab-11-enriched apical recycling endosomes，Rab-11-AREs)能够参与调控从顶面和基底面内吞进入细胞的物质的循环和分选过程，而且还能够在高尔基复合体和细胞膜间充当分泌途径的运输中间体。前期的研究中发现Rab-11-AREs在细胞内物质运输过程当中起着重要作用，但是Rab-11-AREs如何与其它分子一起参与建立和维持细胞极性的具体机制到目前为止还不是十分清晰。<br>　　本文中我们利用秀丽隐杆线虫作为模式生物，在其肠细胞使用高分辨实时成像技术，发现微管骨架及相关马达蛋白对于Rab-11-AREs在细胞顶面的正确定位和向顶面的极性运输过程中发挥重要作用。当微管或dynein/dynactin复合物功能缺失时，GFP-RAB-11会发生极性翻转而聚集，而沿微管正极方向运输的UNC-116功能缺失则导致RAB-11在顶面细胞膜下堆积。Exocyst作为囊泡栓系因子，是一种八亚基复合物，在其功能缺失的情况下会导致Rab-11-AREs在顶面细胞膜不能栓系而聚集。Exocyst复合物八亚基之一的SEC-15是Rab11的效应分子。当微管及其动力马达蛋白功能缺失后，SEC-15在细胞中始终与RAB-11有很好的共定位，表明SEC-15是在AREs向顶面细胞膜运输的早期就被募集到内涵体膜上，而不是在Rab-11-AREs到达顶面细胞膜后才被募集到膜上。近来研究表明，在线虫肠细胞中网格蛋白衔接蛋白复合物AP-1也会参与顶面极性蛋白的分选及apicobasal极性的维持。我们在研究中也发现了AP-1亚基功能缺失后会导致RAB-11和SEC-15胞浆中分布增多的现象。<br>　　不仅如此我们还进一步确定了Rab-11-AREs是否参与顶面极性蛋白在post-Golgi分选或者是baso-to-apical转胞吞运输过程的蛋白分选。为了在线虫中探究是否存在依赖Rab-11-AREs运输的极性蛋白，我们选择AQP-4(aquaporin4)、SYN-4(syntaxin-4)和CRB-3(Crumb-3)三个主要定位在顶面膜的极性蛋白进行研究。通过实验我们发现<br>　　这三种蛋白都依赖于微管骨架和动力马达蛋白向顶面膜运输，当微管骨架功能缺失会导致它们发生极性翻转。但是这三种极性蛋白对Rab11的依赖性有明显不同。RAB-11功能缺失会导致AQP-4和SYN-4发生极性翻转，而CRB-3在顶面膜的定位没有明显影响，但是会有一部分CRB-3被错误的分选进入降解通道降解。这表明AQP-4和SYN-4是主要依赖Rab-11-AREs向顶面运输。通过内吞受阻实验我们还证明了AQP-4在线虫肠细胞中可能存在以转胞吞的方式进行基底侧向顶面膜极性运输。<br>　　总之，我们的研究表明线虫肠细胞中细胞骨架、极性机制和膜运输系统能够一起协同调控顶面极性蛋白分选以及维持顶面和基底面的极性。AP-1复合物及依赖微管向其负极端的运输机制在顶面极性蛋白的分选以及维持细胞极性过程中同样发挥重要作用。而且本研究还表明Rab-11-AREs和微管骨架在基底侧向顶面膜转胞吞运输过程发挥着重要作用，但是RAB-11功能缺失对生物合成后蛋白运输没有明显影响。