2024年2月14日,深圳大學高等研究院李猛教授團隊在學術期刊《Cell Reports》發表了題為“Origin of eukaryotic-like Vps23 shapes an ancient functional interplay between ESCRT and ubiquitin system in Asgard archaea”的研究論文。該研究首次揭示阿斯加德古菌(Asgard archaea)內體分選轉運復合體(ESCRT)核心功能亞基UEV-Vps23的起源模式,并闡明該亞基介導ESCRT和泛素修飾系統之間功能協作的分子機制。李猛教授為論文通訊作者,副研究員盧中一、博士生張思豫和劉楊教授為該論文的共同第一作者,深圳大學為唯一單位。
內膜系統的出現是細胞內物質運輸方式由原核生物細胞的簡單自由擴散向真核生物細胞的主動分選轉運演化的分水嶺,是解答真核生物起源這一生命科學領域重大基礎科學問題的關鍵線索之一。特別是,真核生物內膜系統物質分選功能的實現,需要ESCRT識別及分選被泛素化修飾的貨物蛋白;因此,揭示ESCRT和泛素化修飾系統之間功能協作機制建立及演化過程,是探究真核生物內膜系統起源的重要前提。
李猛教授研究團隊以阿斯加德古菌ESCRT核心功能亞基UEV-Vps23為研究切入點(圖1),發現該亞基的蛋白結構域包括UEV和Vps23 domain;其中UEV介導該亞基識別古菌泛素分子,Vps23 domain可被古菌泛素修飾系統標記修飾,并且UEV和Vps23 domain通過相互作用使該亞基呈現的自抑制狀態,可能是調節阿斯加德古菌ESCRT和泛素修飾系統之間功能協作的重要分子基礎。此外,研究團隊首次提出阿斯加德古菌UEV-Vps23可能起源于基因融合,該亞基是古菌CdvA向真核生物Vps23演化的“過渡版本”,進而為阿斯加德古菌向真核生物演化過程中新基因起源模式提供科學依據。
該研究得到國家自然科學基金(32225003、32393970、32393971、92251306、32370004)、廣東省基礎與應用基礎研究基金(2023A1515011309)、深圳大學2035計劃(2022B002)等項目資助。
論文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.celrep.2024.113781。

(來源 深圳大學高等研究院)