大进步！两篇科学论文发现了与病毒感染和遗传代谢疾病相关的关键蛋白质

来源：100医疗网原创2022-09-14 14:27

在可溶性溶酶体中，甘露糖-6-磷酸被GlcNAc-1磷酸转移酶介导的可溶性酶标记。

溶酶体是细胞中至关重要的降解区室。在可溶性溶酶体中，甘露糖-6-磷酸被GlcNAc-1磷酸转移酶介导的可溶性酶标记。GlcNAc-1磷酸转移酶的缺乏导致严重的溶酶体贮积症和II型粘脂沉积症(MLII)。一些病毒需要溶酶体组织蛋白酶来切割结构蛋白，因此它们依赖功能性GlcNAc-1磷酸转移酶。

在一项新的研究中，来自斯坦福大学、汉堡大学医学中心和德国基尔大学的研究人员寻找RNA病毒复制所必需的宿主因子(如新型冠状病毒)。为此，他们在体外培养的人类细胞中进行了全基因组CRISPR/Cas敲除筛选，以探索哪些细胞在感染某些病毒后能够存活。相关研究成果于2022年9月8日在线发表在《科学》杂志上。论文的标题是人类疾病基因Lyset对细菌酶转运和病毒感染至关重要。

论文的共同第一作者，基尔大学临床分子生物学研究所的Sabrina Jabs教授解释说，换句话说，在体外培养的细胞中，我们至少关闭了基因组中几乎所有的基因，然后分析是哪个基因敲除导致这些细胞在病毒感染后存活，因为这个基因敲除使病毒无法复制。

这样，这些作者在这项新的研究中确定了溶酶体酶转运蛋白(LYSET)对于组织蛋白酶依赖性病毒(包括新型冠状病毒)的感染是必不可少的，但在此之前，其功能是未知的。它对溶酶体的正常运作至关重要，并使人们能够深入了解一种罕见的溶酶体贮积症的产生。LYSET的缺乏导致M6P标记的完全丢失和GlcNAc-1磷酸转移酶从高尔基体到溶酶体的错误定位。Lyset敲除小鼠表现出MLII样表型，人类致病性LYSET等位基因未能恢复溶酶体分选缺陷。因此，LYSET是M6P转运机制正常运行所必需的，LYSET的突变可以解释相关疾病的表型。

与此同时，在第二项新研究中，来自德国癌症研究中心和奥地利维也纳生物中心的研究人员通过在特定营养条件下进行基因筛查，确定了LYSET的特征。他们发现LYSET与高尔基体中的GlcNAc-1磷酸转移酶结合，通过甘露糖-6-磷酸修饰将分解代谢酶靶向到溶酶体中。没有LYSET，GlcNAc-1磷酸转移酶变得不稳定，因为其亲水性跨膜区。因此，LYSET缺陷细胞缺乏溶酶体酶，并在大红细胞生成和自噬货物的周转中受损。相关研究成果于2022年9月8日在线发表在《科学》杂志上。这篇论文的标题是溶酶体酶运输因子lyset enablers细胞外蛋白质的营养用途。

由于哺乳动物细胞可以通过大胞饮和溶酶体分解胞外蛋白产生氨基酸，癌细胞利用这一点在营养不良的肿瘤中生长。LYSET代表溶酶体酶转运途径的核心成分，是遗传性溶酶体贮积症病理机制的基础，并可能代表抑制癌症代谢适应的靶点。

Jabs说，大约一年前，我们了解到德国癌症研究中心(DKFZ)领导的另一项研究，交换了数据，并决定将我们的研究工作一起提交给科学期刊，而不是争先恐后地发表研究结果并相互竞争。这两篇论文互为补充，因此协调它们的发表是有意义的。

溶解剂是将可溶性酶运送到溶酶体的关键。

溶酶体是细胞中重要的降解场所。它们含有大量的酶，用于非细胞物质和自身的细胞物质。它的失败导致这些物质在细胞中积累。这是溶酶体贮积症患者出现严重临床损害的原因，其中溶酶体贮积症是一种遗传代谢性疾病。贾布斯说，我们的研究证实，LYSET是细胞中一个非常重要的运输机制的重要调节者。LYSET基因突变与一种罕见的溶酶体贮积症有关。

在缺乏溶解剂的细胞中，酶向溶酶体的运输被严重破坏。除了溶酶体功能的丧失，敲除LYSET还可以防止一些病毒对细胞造成损伤。这种转运机制的新组件的发现对细胞生物学非常重要，为细胞生理学提供了重要的见解，细胞生理学与人类遗传疾病和病毒感染有关。第二项新研究也证实了LYSET对肿瘤细胞生长的重要性。

进一步研究的起点

由于LYSET蛋白之前没有被表征，未来将进行一系列研究以进一步研究其功能。比如一个问题就是LYSET基因的突变是否真的是黏脂沉积症(ML)的病因，这是一个严重的遗传世代。

谢疾病。在临床上被为粘脂贮积病的儿童中，约有10%的人的致病基因是未知的。

根据Jabs的说法， 我们如今可以分析这些患者的生物样本，以确定LYSET基因是否存在突变。我们还对LYSET的结构特征感兴趣，这可能有助于我们更好地了解它的工作机制。暂时抑制LYSET和溶酶体的运输机制可能作为一种治疗方法，抑制某些肿瘤的生长和防止病毒感染。 （ 100yiyao.com）

参考资料：

1. Christopher M. Richards et al. . Science, 2022, doi:10.1126/science.abn5648.

2. Catarina Pechincha et al. . Science, 2022, doi: 10.1126/science.abn5637.

3. Science publication: key protein relevant for viral infection and hereditary disease discovered

https://www.precisionmedicine.de/en/details/news/science-publication-key-protein-relevant-for-viral-infection-and-hereditary-disease-discovered

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