新方法揭示了蛋白质如何稳定细胞表面

为了承受外部机械应力并处理各种物质的运输，细胞需要调整其周围的膜。这是通过称为细胞膜穴样内陷的细胞表面上的小凹痕完成的。为了稳定其膜，细胞使用蛋白质EHD2，其可以打开和关闭以在非活性闭合形式和活性​​开放形式之间交替。这项由Umeå大学研究人员和同事发现的发现最近发表在PNAS期刊上。

当细胞适应周围环境时，Caveolae起着关键作用。缺少这些小凹痕与肌肉和脂肪细胞分解或血管细胞发生故障的严重疾病有关。在涉及广泛的生物物理，生物化学和细胞生物分析的合作中，研究人员已经确定了蛋白质EHD2的机制循环以及它如何调节细胞膜上细胞膜穴样内陷的动态。

“EHD2蛋白有助于细胞适应环境这一事实对于细胞膜穴样内陷如何影响肌肉细胞修复能力或吸收和储存脂肪细胞的能力至关重要，”研究员Richard Lundmark说。 Umeå大学综合医学生物学系和该文章的通讯作者。

这一发现由瑞典哥德堡大学综合医学生物学和瑞典分子感染医学实验室(MIMS)的Richard Lundmark研究小组以及瑞典哥德堡大学和Albert-Ludwigs-UniversitätFreiburg和Martin Luther University Halle的同事们共同完成。 -Wittenberg在德国。

研究人员展示了分子ATP如何作为燃料，使EHD2与细胞膜结合并呈现开放状态，其中部分蛋白质被插入细胞膜。该位置允许从蛋白质形成所谓的低聚物，其使膜在固定状态下稳定。当ATP分子被耗尽时，蛋白质从膜释放并呈现无活性和闭合状态。EHD2 蛋白的内部结构域在不与细胞膜接触时将其保持在这种抑制形式。

“这项研究表明，我们所描述的EHD2的机械循环如何对细胞膜的稳定细胞膜的能力起着关键作用，”Richard Lundmark说。

在文章中，研究人员还描述了他们如何使用基于红外光吸收和反射的新方法。与先进的分析一起，这种新方法可用于研究蛋白质膜结合状态的结构，这是使用其他技术难以实现的。使用这种方法，研究人员能够显示EHD2与膜结合时剧烈的构象变化。