跨膜信號受體在到達細胞質(zhì)膜之前,需經(jīng)過高爾基體內(nèi)一系列精確而復雜的加工過程,如糖基化、脂?;扰c功能相關(guān)的修飾步驟。因此,受體在高爾基體中的停留時間直接決定其成熟程度,并影響其在質(zhì)膜執(zhí)行信號轉(zhuǎn)導任務的效率。然而,細胞如何確保這些受體在高爾基體中停留得"恰到好處"——既不過早離開、也不過度滯留,其背后是否存在專門的調(diào)控分子或機制,目前仍缺乏系統(tǒng)性研究。
2026年1月23日,中國科學院生物物理研究所等研究團隊,揭示了信號受體在高爾基體內(nèi)的短暫滯留,是由LEPROT/LEPROTL1這類COPI貨物受體協(xié)調(diào)控制,這為跨膜受體成熟機制提供了新的調(diào)控路徑。
COPI介導的膜轉(zhuǎn)運,在細胞中主要負責內(nèi)質(zhì)網(wǎng)蛋白回收和高爾基體蛋白滯留。研究發(fā)現(xiàn),LEPROTs主要定位于順式與中間高爾基體區(qū)域,其缺失會導致高爾基體形態(tài)異常。同時,LEPROTs可與COPI衣被蛋白及多類跨膜區(qū)較長的整合膜蛋白結(jié)合,在酸性環(huán)境下將跨膜受體捕捉,并由COPI系統(tǒng)將其短暫“滯留”于高爾基體,使其獲得充分的糖基化、脂?;汝P(guān)鍵修飾。在LEPROTs缺失的細胞里,跨膜受體被提前釋放至下游通路,使EGFR、TFRC等多種信號受體發(fā)生加工缺陷和活性異常。
該研究首次證明內(nèi)膜系統(tǒng)順行通路(內(nèi)質(zhì)網(wǎng)→高爾基體→質(zhì)膜)中,存在專門調(diào)控跨膜信號受體停留時間的COPI貨物受體,彌補了此前研究僅聚焦受體回收路徑的不足。同時,該研究擴展了COPI貨物受體的功能范疇,為信號受體在人類疾病中的干預提供了新的分子基礎(chǔ)和膜轉(zhuǎn)運調(diào)控思路。
相關(guān)研究成果發(fā)表在《美國國家科學院院刊》(PNAS)上。研究工作得到國家自然科學基金委員會和中國科學院的支持。

LEPROTs調(diào)控TM受體修飾模式圖
