海德堡大学 GET插入机的结构(蓝色Get1、橙色Get2和浅蓝色Get3)
背景中显示了该复合体的典型低温电磁图像
信用:麦克道尔和辛宁(2020) 细胞中超过四分之一的蛋白质存在于膜中，它们在膜中发挥重要功能
为了完成这些任务，膜蛋白必须从它们在细胞中的生产位点可靠地运输到它们的目的地，并正确地插入靶膜
海德堡大学生物化学中心(BZH)的研究人员成功地确定了一种分子机器的三维结构，这种分子机器负责一个重要的膜蛋白家族——所谓的“尾锚定”膜蛋白，简称TA蛋白——的正确定位
一个成年人由大约1000亿个细胞组成
每一种都含有无数蛋白质，它们是生命中的建筑师和参与者，发挥着广泛的功能
细胞中的大部分蛋白质是膜蛋白，即
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包裹每个细胞及其小器官(细胞器)的精细膜的成分(来自拉丁膜)
膜蛋白可以形成通道或孔，并执行基本任务，如物质运输和信号传输
因此，膜蛋白的正确插入对其完成生物学功能至关重要，进而对细胞的正常功能也至关重要
但是，是什么确保蛋白质最终到达正确的膜并整合到正确的位点呢？ 特定的信号序列，即像“邮政编码”一样的一小部分蛋白质，对于传递到正确的位置和正确插入膜中至关重要
它们被分子分类机检测到，分子分类机将蛋白质运送到目的地
在一些蛋白质中，信号序列位于分子的末端，科学家称之为“尾锚定”或TA膜蛋白
这个重要的膜蛋白家族参与许多细胞过程，包括膜融合和凋亡，或程序性细胞死亡
教授领导的BZH研究人员
医生
伊尔加德·辛宁最近确定了分子机器的三维结构，该分子机器将透明质酸蛋白插入内质网膜中，内质网是细胞内连接所有其他细胞器的重要分布网络
为了进行结构分析，BZH科学家使用了冷冻电子显微镜，这是2017年诺贝尔化学奖认可的一种方法
“这种高分辨率的结构信息对于理解蛋白质插入内质网膜的最后步骤至关重要，”教授解释说
辛宁是BZH一个研究小组的负责人
获取插入机负责将透明质酸蛋白正确插入内质网膜
GET代表“尾部锚定膜蛋白的引导进入”
这种插入机在从酵母到人类的进化过程中几乎没有变化，它由三个蛋白质构件组成
两个位于内质网膜上，形成一种空腔(Get1和Get2)
第三个(Get3)位于膜外，充当TA蛋白传递者
掘地工具插入机的所有三个部件对于将透明质酸蛋白正确插入靶膜是必不可少的
Get2从传递者那里获取蛋白质，并基本上将它“推向”膜内部的空腔
海德堡的研究人员在分析蛋白质结构时，发现了Get2和Get3之间相互作用的这个意想不到的细节
他们还表明，插入机的两个副本总是紧密合作，使集成过程更加有效
“掘地工具插入机为钽蛋白进入细胞膜提供了一个能量上有利的途径，”教授说
犯罪
“像在GET插入机中发现的小膜蛋白对结构生物学来说是一个挑战，所以我们的研究需要创新的想法，”结构生物学家Dr
梅勒妮·麦克道尔
只是在最近几年，低温电磁技术的进步才使得越来越小的蛋白质复合物的结构能够被更详细地鉴定出来
海德堡大学因此建立了一个冷冻-电磁网络(HDcryoNet)，使得像GET插入机这样的小膜蛋白复合物的结构分析成为可能
教授
辛宁和博士
麦克道尔认为，他们的新数据提供了一个关键的缺失的拼图块，这个拼图块是完成细胞中蛋白质运输和蛋白质插入细胞膜的图像所必需的
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