免疫化學研究所Katsuhiko Mikoshiba和Kozo Hamada提出新模型,闡述IP3受體多種功能的結構可塑性基礎

ON2020-01-03CATEGORY科研進展

近日,我校免疫化學研究所細胞鈣信號實驗室的Katsuhiko Mikoshiba教授和Kozo Hamada副研究員在Annual Review of Physiology發表了題為IP3 Receptor Plasticity Underlying Diverse Functions的綜述論文。論文闡述了近年來IP3受體在結構和功能研究領域的最新進展,提出了全新概念來解釋IP3受體的可塑性如何使其在細胞微區調控多種功能。

從最初發現IP3受體至今,40年的大量研究表明IP3受體能夠在不同細胞微區調控多種功能,例如線粒體和內質網之間的細胞器接觸位點,而其調控功能的異常則能導致脊髓小腦性共濟失調等多種疾病。最新的冷凍電鏡和X射線晶體學研究解析了IP3受體的結構,并逐漸整合其不同微區的功能學研究。這篇綜述重點闡述了IP3受體的結構和功能研究的最新進展,并提出一個新的模型來解釋IP3受體功能多樣性的結構基礎,即IP3受體在細胞微區動態轉換(如鈣離子依賴性的調控、蛋白結合和翻譯后修飾等)所引發的結構可塑性機制,與其行使時空特異性的功能密切相關。

(A) IP3受體構象轉換模型。左側是四聚體IP3受體的頭對頭排列。Ca2+依賴的結構變化能夠使結合蛋白和/或修飾酶進入IP3受體內部。 (B) Ca2+波或振蕩決定IP3受體在各個微區域的結構可塑性。

Mikoshiba教授和Hamada副研究員曾在日本東京大學和理研所進行了超過20年的鈣信號研究工作,于2019年4月加盟上科大免疫化學研究所。研究方向是鈣信號在正常生理及疾病狀態下的細胞和分子生物學機制。

 

免疫化學研究所教授Dr. Katsuhiko Mikoshiba 

免疫化學研究所副研究員Dr. Kozo Hamada

論文鏈接:https://www.annualreviews.org/doi/abs/10.1146/annurev-physiol-021119-034433