生化科學研究所許家維老師團隊 解開細胞內蛋白質降解機制 研究成果發表於Nature Communications

表皮生長因子受體(EGFR)是重要的細胞生長因子,其位於細胞膜表面,活化後會促進細胞生長、分化以及遷徙。為了避免細胞過度增生,表皮生長因子受體會被送到溶酶體(lysosome)降解,當受體被分解,訊息傳遞就會停止。然而,對於運送此受體至溶酶體降解的過程仍不清楚。臺灣大學生科院生化科學所助理教授許家維團隊與哈佛醫學院教授Victor Hsu合作,於日前發表研究成果,揭示出細胞質中的醣解酵素PGK1在膜上的非典型代謝功能,其在胞內體(endosome)膜上可作為貨物轉接蛋白,促進表皮生長因子受體的運輸,這項發現不僅闡釋代謝酵素的新穎功能,並且對於細胞內蛋白質運輸提供了嶄新機制,該研究成果於2024年2月3日發表於國際頂尖期刊Nature Communications。

當細胞膜上的表皮生長因子受體活化後,其下游訊息傳遞會帶動細胞的生長,而後表皮生長因子受體會被送到溶酶體進行分解,若無法帶至溶酶體分解,則此訊息傳遞會持續進行,造成細胞過度生長,進而產生細胞病變與癌化。此受體上的雙白胺酸序列(di-leucine motif)被發現對於此受體的運輸很重要,然而其相關機制並不清楚。本團隊於日前研究發現,醣解作用的酵素PGK1會被召回到胞內體的膜上,辨識受體上的雙白胺酸序列,進而促進此受體運輸到溶酶體進行降解,且此功能與PGK1已知的酵素活性無關。此篇研究不僅揭示醣解酵素的非代謝新穎功能,更提供詳細的分子機制,對於表皮生長因子受體的細胞病變與癌化,提供新的治療方向。

研究工作最重要的執行者為博士班學生朱卲翎,協同作者為黃佳容、張育慈、姚舒云,計畫由國科會、教育部、臺大、及中央研究院共同支持下完成。

研究全文 : https://www.nature.com/articles/s41467-024-45443-4