科研 | 在我们的细胞内，蛋白相互作用网络如何形成？
分子伴侣（Chaperones）是参与新多肽折叠过程的细胞因子，在一些条件下，它们还确保多肽形成更大的复合体。分子伴侣通常需要非客户蛋白质（non-client protein）来为特定目标多肽产生特异性，或者促进一些分子伴侣的核酸水解循环。近期，Nature Communication的一篇文章报道了PAQosome（四元结构排布粒子）的最新研究成果，解释了这种特殊的共分子伴侣是如何将蛋白质组构建为蛋白质复合物和网络的。
原名：How do our cells build their protein interactome?
译名：我们的细胞如何构建蛋白质相互作用组？
期刊：Nature Communications
IF： 12.353
发表时间：2018年
通信作者：Benoit Coulombe
通信作者单位：Translational Proteomics Research Unit, Montreal Clinical ResearchInstitute, Montreal H2W 1R7 QC, Canada
现代生物学研究显示组成生命体的蛋白质具有高度复合的结构。蛋白质组，是由多亚基复合物和网络所组成，可以调节细胞和组织的重要功能。但是，目前蛋白质复合物组装和形成相互作用网络的过程仍不十分明朗。
早在2005年，Houry和同事在酵母细胞中通过蛋白质组学技术筛选HSP90的相互作用因子，鉴定到了一个蛋白质复合R2TP（Ruvb1,Ruvb2,Tah1,Pih1）。该复合物可以辅助分子伴侣HSP90组装特殊的核糖核蛋白。随后，又发现了一个复合物能与人RNA聚合酶II紧密相连，并且还调控它的组装，这一复合物被证实是R2TP在哺乳动物中的等价物。这一哺乳动物复合物包含一组额外的因子，其内含有前折叠素样组件（由前折叠素、前折叠素样蛋白质和附加因子所组成）。但是对RUVBL1/2组分和前折叠素样组件的作用仍然未知。这一物质最开始被称为R2TP/Prefoldin-like（R2TP/PFDL），最近被重命名为PAQosome，新名称能够更好的反映其在HSP90驱动的众多关键蛋白质复合物和网络的组装、成熟中的作用。目前还在探寻PAQosome组装其客户蛋白质复合物的完整机理。数据表明特定的客户蛋白质直接或通过接头间接向PAQosome聚集，PAQosome与HSP90形成的“平台”组装并且稳定着这些蛋白质。由于在一个动态调节的模式下，细胞需要组装几千个蛋白质复合体。而只通过原始PAQosome完成所有复合体的组装不太可能，因此必须要存在PAQosome的变体。
在最近的研究中，Bertrand和同事在这一领域取得了关键突破。他们发现一些PAQosome的亚基包含由人类基因组编码的同源蛋白质，并且能够形成带有自身特异客户蛋白集的PAQosome变异复合体。
图1 推测的PAQosome变体示意图
此外，也有数据显示，PAQosome变体可保有组织特异性。在Maurizy等的研究中，就鉴定到了一个特定类型的PAQosome在睾丸中聚集，该聚合体中的RPAP3很容易被同源蛋白质SPAG1所替代，PIH1D1被PIH1D2替代。这些微小的不同能彻底改变最终颗粒的特异性，转变为能够识别完全不同的客户蛋白，如liprin复合体。科研人员将这一PAQosome变体命名为R2SP。同时，他们对其它PIH1D1和RPAP3的异构体、同源蛋白的研究暗示PAQosome以多种形式存在，每种形式都组装一定数量的特有复合体和网络。在一些情况下，PAQosome还与许多衔接蛋白有关联，以获得客户蛋白特异性。同时这种多样化，也大为增加了客户蛋白的复杂性。有了这些最新的研究，使得科研人员更容易想象PAQosome在哺乳动物体内主要负责组装大量的蛋白质复合体及网络。虽然未来还需要更多相关研究数据支持，但Maurizy等的实验结果证实模块化且细胞特异性的PAQosome“工具箱”可以被细胞所利用。
在未来，需要更多的研究来进一步探索PAQosome，及其亚基组分的调控、活动机理，甚至PFDL模块在PAQosome功能中的作用。