内质网里的应急警报器:衣霉素刺激下跨膜激酶 Ire1 的非常规 RNA 剪接
1993 年 6月18日 · 衣霉素(Tunicamycin)粉剂、Northern Blot 杂交尼龙膜与 HAC1/XBP1 剪接电泳胶
你知道吗?
生命最危急的火警报警器,甚至顾不上敲响细胞核的大门,就在膜外自己动手剪短了神经缆线。
当分泌旺盛的真核细胞面临缺氧、缺糖或糖基化抑制时,粗面内质网(ER)腔内会堆积海量无法折叠的变性蛋白质,这被称为“内质网应激”(ER Stress)。细胞如何跨越膜物理屏障将灾难信号传递至细胞核?加州大学旧金山分校的彼得·沃尔特(Peter Walter)与日本京都大学的森和俊(Kazutoshi Mori)分别展开了惊心动魄的探寻。
他们向酵母细胞培养基中加入天然抗生素衣霉素(Tunicamycin)——一种特异性阻断多萜醇N-乙酰葡糖胺转移酶的抑制剂,使新合成蛋白质完全无法发生N-糖基化修饰而在内质网中聚集。筛选得到的突变株揭示了一个嵌在内质网膜上的双面传感器Ire1:其N端伸入内质网腔感知未折叠蛋白,C端则伸向胞质,兼具丝氨酸/苏氨酸激酶与特异性核糖核酸内切酶(RNase)活性。
令人拍案叫绝的是,在应激状态下寡聚激活的Ire1,竟在细胞质溶胶中直接切下转录因子HAC1(在哺乳动物中为XBP1)mRNA上的内含子短发夹,由tRNA连接酶将其接合。