2024年2月14日，深圳大學(xué)高等研究院李猛教授團(tuán)隊(duì)在學(xué)術(shù)期刊《Cell Reports》發(fā)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(nèi)體分選轉(zhuǎn)運(yùn)復(fù)合體（ESCRT）核心功能亞基UEV-Vps23的起源模式，并闡明該亞基介導(dǎo)ESCRT和泛素修飾系統(tǒng)之間功能協(xié)作的分子機(jī)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(xué)為唯一單位。
內(nèi)膜系統(tǒng)的出現(xiàn)是細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)運(yùn)輸方式由原核生物細(xì)胞的簡(jiǎn)單自由擴(kuò)散向真核生物細(xì)胞的主動(dòng)分選轉(zhuǎn)運(yùn)演化的分水嶺，是解答真核生物起源這一生命科學(xué)領(lǐng)域重大基礎(chǔ)科學(xué)問(wèn)題的關(guān)鍵線索之一。特別是，真核生物內(nèi)膜系統(tǒng)物質(zhì)分選功能的實(shí)現(xiàn)，需要ESCRT識(shí)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(tǒng)之間功能協(xié)作機(jī)制建立及演化過(guò)程，是探究真核生物內(nèi)膜系統(tǒng)起源的重要前提。
李猛教授研究團(tuán)隊(duì)以阿斯加德古菌ESCRT核心功能亞基UEV-Vps23為研究切入點(diǎn)（圖1），發(fā)現(xiàn)該亞基的蛋白結(jié)構(gòu)域包括UEV和Vps23 domain；其中UEV介導(dǎo)該亞基識(shí)別古菌泛素分子，Vps23 domain可被古菌泛素修飾系統(tǒng)標(biāo)記修飾，并且UEV和Vps23 domain通過(guò)相互作用使該亞基呈現(xiàn)的自抑制狀態(tài)，可能是調(diào)節(jié)阿斯加德古菌ESCRT和泛素修飾系統(tǒng)之間功能協(xié)作的重要分子基礎(chǔ)。此外，研究團(tuán)隊(duì)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(guò)渡版本”，進(jìn)而為阿斯加德古菌向真核生物演化過(guò)程中新基因起源模式提供科學(xué)依據(jù)。
該研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金（32225003、32393970、32393971、92251306、32370004）、廣東省基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)研究基金（2023A1515011309）、深圳大學(xué)2035計(jì)劃（2022B002）等項(xiàng)目資助。
論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.celrep.2024.113781。
（來(lái)源 深圳大學(xué)高等研究院）
