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Tks5互作组揭示内质网相关翻译机器在侵袭小体中的关键作用
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月31日 来源:The FEBS Journal 4.2
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本研究通过免疫共沉淀结合质谱分析,揭示了侵袭小体(invadosomes)标志物Tks5的互作蛋白质组,发现内质网(ER)相关翻译机器(如EIF4B)在所有类型侵袭小体(rosettes/dots/linear invadosomes)中的关键作用。该发现为理解细胞外基质(ECM)侵袭的分子机制提供了新视角,证实翻译活性和ER动态是调控侵袭小体形成与功能的核心要素。
侵袭小体的多态性与可塑性
正常细胞和肿瘤细胞通过形成侵袭小体(包括侵袭伪足和足小体)获得突破细胞外基质(ECM)的能力。这些结构具有显著的可塑性,能根据微环境形成玫瑰花结(rosettes)、点状(dots)或线性侵袭小体(linear invadosomes)。研究选用Src转化的NIH-3T3细胞(形成rosettes)和人表皮癌A431细胞(形成dots),在I型胶原基质中均能重组为线性结构。通过特异性标记物SH3PXD2A(Tks5)的定位,证实其是各类侵袭小体的通用标志物。
Tks5互作组的蛋白质组学分析
采用GFP标记的Tks5进行免疫共沉淀结合LC-MS/MS质谱分析,在四种侵袭小体模型中鉴定出88种共有蛋白。其中34种(如CTTN、ADAM15、MMP14)已被报道与侵袭小体相关,而54种为新发现组分。值得注意的是,52%的共有蛋白与翻译机制相关,包括核糖体蛋白RPS6/RPL12和翻译起始因子EIF4B。免疫荧光验证显示,CD44受体在所有侵袭小体类型中均与Tks5共定位,但其分布模式存在差异:rosettes中与肌动蛋白共定位,而dots和线性结构中环绕肌动蛋白分布。
翻译机器的功能验证
通过环己酰亚胺(CHX)抑制全局翻译,发现rosettes的形成完全被抑制,而dots和线性结构的数量未受影响,但所有类型的基质降解活性均显著降低。特异性敲低EIF4B的实验显示,该因子对各类侵袭小体的降解功能至关重要。在NIH-3T3细胞中,EIF4B缺失导致rosettes消失;在A431细胞中则影响线性结构的形成。这些结果说明翻译机制在不同侵袭小体组织中具有功能特异性。
内质网的动态招募机制
活细胞成像揭示ER标记蛋白KDEL-GFP在rosettes形成前即被招募,通过"ER流"向正在形成的结构聚集。三维重建和关联光镜电镜(CLEM)证实ER管状结构穿透rosettes的肌动蛋白核心。动态观察发现ER的持续存在是结构维持的关键——当ER从成熟rosettes中撤离时,结构随即崩溃。使用Sec61转位子抑制剂ES1处理细胞后,所有类型侵袭小体的形成均受抑制,证实ER相关的蛋白质转运是侵袭小体组装的必要条件。
机制整合与医学意义
该研究首次系统比较了不同侵袭小体的分子组成,揭示ER-核糖体-EIF4B轴是调控侵袭小体功能的共同通路。特别值得注意的是,Tks5可能作为支架蛋白将翻译机器锚定在侵袭小体处,实现局部蛋白质合成(local translation)以快速响应微环境信号。这一发现为理解肿瘤转移中的细胞侵袭机制提供了新视角,EIF4B等翻译因子或成为抗转移治疗的潜在靶点。研究还提示,不同ECM微环境可能通过调节ER形态和翻译活性来影响侵袭小体的可塑性。
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