第20卷第2期2003年4月
生物学杂志JOURNA L OF BI O LOGY
Vol. 20 No. 2Apr ,2003
文章编号:1008-9632(2003) 02-0008-03
细胞囊泡的研究进展
郭晓强, 郭振清
(河北师范大学生命科学学院, 石家庄 050016)
摘 要:阐述了细胞囊泡出芽、运输、融合的分子机制, 并就最新进展进行了综述, 以对这个领域有一初步认识。
关键字:囊泡; 出芽; 融合中图分类号:Q25文献标识码:A
细胞囊泡分泌, 又称为膜运输, 它是细胞内的“货物”———蛋白的定向运输的分子机制。细胞内每分钟都在制造着大量的蛋白, 每个产生的蛋白都必须到达合适的位置去发挥自己的功能。翻译后的蛋白如何到达注定的地方呢? 布洛贝尔“信号肽假说”赢得了1999年诺贝尔生理及医学奖。蛋白, 年日宣布将2002年
) 授予纽约拉斯克基础医学奖(Sloan-K ettering 研究所的鲁斯曼(James E. R othman ) 和加州理工大学斯凯克曼(Randy W. Schekman ) , 因为他们发现了配合膜泡出芽和融合的普遍的分子结构而获得该奖[1]。这次二位科学家的获奖说明科学界已经开始意识到细胞囊泡研究的重要性了。本文简要阐述细胞囊泡分泌的基本过程及最新进展。1 细胞囊泡分泌的基本途径
鲁斯曼和斯凯克曼及他们的同事在过去25年间已经勾勒了细胞囊泡出芽、运输及融合的大致画面。鲁斯曼用生化方法研究哺乳动物细胞提取物, 先在蛋白水平, 后在基因水平来研究细胞囊泡分泌过程; 而斯凯克曼以酵母为材料用筛选突变体的方法确定了“分泌”基因, 而后再研究这些基因的生化功能, 同样得到了细胞内蛋白运输的草图。基本过程可概括如图1
在蛋白运输的整个过程中, 出芽和细胞融合是两个中心环节, 由此产生的疑问也最多, 进展也最快。下面分别介绍2 细胞囊泡出芽
细胞出芽是囊泡运输的第一步, 在出芽之前, 需要有G TP 结合蛋白参与形成背膜。至今已有3类背膜被鉴定:网格蛋白组成的背膜, 这样的囊泡负责从高尔基体反面到质膜间的蛋白运输[2]; 背膜蛋白复合物Ⅱ(C oat Protein C om plex Ⅱ,C OP Ⅱ) 组成的背膜, 介导内质网到高尔基体的顺向运输[3,4]; 背膜蛋白复合物Ⅰ(C OP
) Ⅰ
高尔基体内部的运输[5,6]Ⅱ方面的研究。Orci (ARF ) 是构成囊泡, 是构成C OP Ⅰ的元件。Schekman 酸[7]。G oldberg 的研究表明在C OP Ⅰ参与的蛋白分泌过程中“, 货物”蛋白的分拣信号被外被体(coatomer ) 所识别, 从而选择性进入有C OP Ⅰ包被的囊泡。而分选机制与G TP 的水解有关, 即受G TPase 所调控[8]。体外重组实验证明,C OP Ⅱ是由细胞质中的5种蛋白组成的3种复合物构成, 它们分别是:小分子的G TP 酶Sarlp , Sec23p/24p 复合物和Sec13p/31p , 接着Schekman 用生化和电镜联合的方法揭示了Sec23p/24p 复合物和Sec13p/31p 的结构, 并提出C
OP Ⅱ的组合模型[9]。2002年,G oldberg 揭示了出芽前复合物的结构, 由一系列蛋白参与了内质网囊泡的形成[10]。该结果对新生成蛋白的运输的囊泡过程的理解有重要贡献。
这些结构的揭示为最终解释细胞出芽的机制提供了基础, 但还需进一步去研究它精确的调控机制, 如细胞内蛋白分泌是一个动态过程, 而囊泡运输如何和蛋白制造的步伐保持一致, 或者说细胞的合成出现变化后, 出芽如何也随着变化。但无论如何, 这些已取得的成就为更深一步研究开拓了方向, 也提出了更多的问题。
膜运输的基本过程:在背膜复合体的驱动下, 携带特定蛋白的囊泡从供体细胞器上出芽。然后G TP 转化成G DP 从而启动了脱膜。接着裸露的囊泡通过v -S NAREs and t-S NAREs 特异性结合而准备和靶膜粘附。囊泡和靶膜融合从而把“货物”运到目的地。另外遗传和生化研究显示在S NARE 依赖的融合过程中。其它蛋白参与了调控。
内插图:运输专一性, 带有特定的v -和t-S NAREs 囊泡和靶细胞器, 只有匹配的配对才能促进融合。通过
收稿日期:2002-8
12-05
第20卷第2期2003
年4月
生物学杂志JOURNA L OF BI O LOGY
白组成
。
Vol. 20 No. 2Apr ,2003
这种方式, 不同的胞内位点含有和保持它们独特的蛋
图1 图来自拉斯克奖网站
3 细胞的融合过程
R othman 在研究细胞融合的过程中, 在哺乳动物细胞提取物中首先分离了N -乙酰马来酰亚胺敏感因子(NSF ) , 随后又分离了可溶性NSF 附着蛋白(S NAP ) 。这两种蛋白参与了细胞融合, 但它们的作用机理不知。而后R othman 提出一种假说[11]:SNAP 是通过其膜上受体来发挥作用的, 他将其命名为S NAP 受体(简写为S NARE ) , 并进一步提出在囊泡(vesicle ) 和靶膜(
target membrane ) 上分别带有S NARE (分别称为v -S NARE 和t-S NARE ) , 而靶膜通过特异的S NARE 识别来实现细胞融合, 从而也实现了细胞融合的专一性[12]。同时一系列实验证明细胞融合早期反应过程中需要p115,S NAPs , NSF , S NAREs 和小分子的G TP 酶[13,14,15]。而Ungermann [16]和Peters and Mayer [17]将融合过程分为三个阶段:粘附、锚定、融合(Scheman [18]将此三过程形象描述为准备、瞄准、开火) 并将这个图画描述的更详尽:首先NSF 和S NAP 启动了粘附, 一个小G TP 结合蛋白将小泡粘在一起, 在此过程中不需要S
NARE [16]。这种结合比较疏松, 因此, 粘附过程是一个校对过程, 只有接下来S NARE 可以配对的粘附最终才能导致融合, 而不正确的配对的粘附最终将分开。接下来的S NARE 锚定, 启动了Ca 2+从钙库中释放, 组成Ca 2+/钙调素复合物从而为融合做好准备[17]。后来Peters [19]又证明了磷酸化和脱磷酸化也对囊泡融合是重要的。在锚定后,v -tS NARE 复合物可能激活了一种未知的融合剂(而不是直接其作用) 从而促进最终的融合。
Sutton [20]用X -射线晶体衍射和Hans on [21]用电子显微镜技术揭示了S NARE 这些整合蛋白的细胞质部分的结构域组成棒状S NARE 复合物, 是由4个跨膜蛋白Sed5,Bos1,Sec22和Bet1组成的4螺旋串束状结构, 从而把囊泡锚定在靶膜上。而Parlati [22]等用人工膜研究了S NARE 的N 末端的一段α螺旋结构调节了膜融合。进一步研究发现每一S NARE 蛋白的空间拓朴结构决定了它们是作为v -S NARE 还是作为t-S NARE 的一部分[23]。
R othman [24]小组用酵母基因组中所有可能的v -S NAREs 和标记在高尔基体、小泡及质膜上的t-S NAREs 来检验它们的配对对膜融合的影响。数据显示细胞内膜融合的专一性很大程度上是由S NARE 蛋白天然的物理化学特性所决定。Antonin [25]也已经显示了S NARE 复合物高分辨力的结构特点, 显示S NARE 复合物在结构上存在很大的保守性。
虽然细胞融合取得了大量的进展, 但存在许多尚未解决的问题。如在体外限制好的条件下实现的细胞融合是否能精确代表了胞内的机制, 毕竟体外实验和体内实验是有区别的。
9
第20卷第2期2003年4月4 前景及展望
生物学杂志
JOURNA L OF BI O LOGY
Vol. 20 No. 2Apr ,2003
随着研究的深入, 细胞内物质通过囊泡介导的运输的更多细节将被揭示, 对一些因为囊泡融合过程的缺陷而造成的疾病有一个全面的了解, 而对其它一些疾病也将有全新认识, 为治疗或预防这些疾病提供新的策略。如Ⅱ型糖尿病、破伤风等疾病已经有了全新的治疗方法。拉斯克奖的颁发也会使更多的研究者加入到此项研究中去, 会加快研究的进程。此外, 也大大促进其它生命科学领域如神经生物学、内分泌学、病毒学、胚胎学等发展。可以预测的是, 这个领域在今后的前景将更加广阔。如药物学家一直在寻找的药物“魔
(即实现药物的定向运输, 最终到达该药物的靶细弹”
胞而仅对靶细胞发挥作用, 这样就会大大加强药物的靶向效应) 可能会从中得到一些有益的启示, 从而促进药物的开发。如果真能如此, 那么不远的将来, 该领域一定会产生诺贝尔奖的获得者。
参考文献:
[1]CellBiologists Scoop Lasker prize for ].,
2002,419:330.
[2]R obins on MS. and dynamin in
endocytosis[J].Curr Biol 1994, 6538～644.
[3]BednarckSY,Orci I R. T raffic C OPs and the formation of vesicle coats[J].Trends in Cell biol. 1996, 6468～473.
[4]SchekmanR ,Orci I. C oat Protein and vesicle budding[J].Science , 1996, 271:1526～1533.
[5]BednarckSY et al. C OPI -and C OP Ⅱ-coated vesicles bud directly from the endoplasmic reticulum in yeast [J].Cell :1995,83:1183～1196
[6]OrciI ,R othman J E. Bidirectional transport by distinct populations of C OP Ⅰ-coated vesicle[J].Cell :1997,90,335～349.
[7]S pang A , Matsuoka K, Hamam oto S , Schekman R , and Orci L.
C oatom oer ,Arflp , and nucleotide are required to bud coat protein complex Ⅰ-coated vesicles from large synthetic lipos omes[J].Proc. Natl. Acad. Sci. USA. ,1998,95:11199～11204. [8]G oldberg J. Decoding of s orting signals by coatomer through a
G TPase switch in the C OP Ⅰcoat complex.
[9]Lederkremer G Z , Cheng Y, Petre BV , V ogan E , S pringer S ,
Schekman R ,Walz T ,and K irehhausen T. S tructure of the Sec23p/24p and Sec 13p/31p complexes of C OP Ⅱ[J].Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2001, 98:10704～10709.
[10]Bi X B , C orpina RA , G oldberg J. S trcture of the Sec23/24-Sar1
prebuding complex of the C OP Ⅱvesicle coat [J].Nature ,2002, 419:271～277.
[11]Weber T , et al. S NARE pins :Minimal machinery for membrane
fusion[J].Cell , 1998,92:759～772.
[12]Sollner T ,et al. S NAP receptors implicated in vesicle targeting and
fusion[J], Nature , 1993,362:318～324.
[13]Cao X ,Ballew N , and Barlowe C. Initial docking of ER -derived
vesicles requires Us o1p and Y ptlp but independent of S NARE protein[J].EMBO J. 1998,172156～2165.
[14]MayerA ,Wicker W ,and Haas A. Sec 18p (NSF ) driven release of
αSec 17p (-S NAP ) can precede docking and fusion of yeast vacuoles
[J].Cell , 1996,85:83～94.
[15]NicholsB J ,et al H om otypic Vacuolar fusion mediated by v -and s -S NAREs[J].Nature , 1997,387202.
[16C the functions of T rans -S NARE ]., ～549.
[17]C , Ca 2+odulin signals the completion of
a late step of vacuole fusion [J].Nature , ,396:575～580.
]SchekmanR. Membrane fusion :Ready.. . aim. . . fire ! [J]Nature ,
1998,396:514～515.
[19]PeterC. et al C ontrol of the terminal step of intracellular membrane
fusion by protein ph osphatase1[J].Science ,2000,285:1084～1087. [20]SuttonR B ,Fasshauer D ,Janh R ,and Brunger AT. Crystal structue
of S NARE complex inv olved in synaptic ex ocytosis at 2. 4A res olution[J].Nature , 1998,395:347～353.
[21]Hanson PI ,R oth R ,M orisaki H ,Jahn R ,and Heuser J E. S tructure
and com formational changes in NSF and its membrane receptor complexes visualized by quick-freeze/deep-etch electron micros opy [J].Cell ,1997,90:523～535.
[22]ParlatiF. et al Rapid and efficient fusion of phospholipidds vesicles
by the alpha-helix core of a S NARE complex in the absence of an N -terminal regulatory domain [J ].Proc , Natl Acad , Sci , USA . 1999,96:12565～12570. [23]Parlati F. et al T opological restriction of S NARE -dependent
membrane fusion[J].Nature ,2000,407:194～198.
[24]MacNewJA. et al C om partmental specificity of cellular membrane
fusion encoded in S NARE proteins[J].Nature ,2000,407:153～159. [25]Antonin W. et al Crystal structure of the endos omal S NARE
complex reveals comm on structural principle of all S NARES[J].Nat Struct Biol , 2002,9:107～111.
Progress of the studies on cell vesicle
G UO X iao-qiang ,G UO Zhen-qing
(C ollege of Life Science ,Hebei Normal University ,Shi Jiazhuang 050016,China )
Abstract :The m olecular mechanism of cell vesicle budding ,membrane traffickling and membrane fussion were elucidated. The new progress of this field was summarized.
K ey w ord :vesicle ;budding ;fussion 10
第20卷第2期2003年4月
生物学杂志JOURNA L OF BI O LOGY
Vol. 20 No. 2Apr ,2003
文章编号:1008-9632(2003) 02-0008-03
细胞囊泡的研究进展
郭晓强, 郭振清
(河北师范大学生命科学学院, 石家庄 050016)
摘 要:阐述了细胞囊泡出芽、运输、融合的分子机制, 并就最新进展进行了综述, 以对这个领域有一初步认识。
关键字:囊泡; 出芽; 融合中图分类号:Q25文献标识码:A
细胞囊泡分泌, 又称为膜运输, 它是细胞内的“货物”———蛋白的定向运输的分子机制。细胞内每分钟都在制造着大量的蛋白, 每个产生的蛋白都必须到达合适的位置去发挥自己的功能。翻译后的蛋白如何到达注定的地方呢? 布洛贝尔“信号肽假说”赢得了1999年诺贝尔生理及医学奖。蛋白, 年日宣布将2002年
) 授予纽约拉斯克基础医学奖(Sloan-K ettering 研究所的鲁斯曼(James E. R othman ) 和加州理工大学斯凯克曼(Randy W. Schekman ) , 因为他们发现了配合膜泡出芽和融合的普遍的分子结构而获得该奖[1]。这次二位科学家的获奖说明科学界已经开始意识到细胞囊泡研究的重要性了。本文简要阐述细胞囊泡分泌的基本过程及最新进展。1 细胞囊泡分泌的基本途径
鲁斯曼和斯凯克曼及他们的同事在过去25年间已经勾勒了细胞囊泡出芽、运输及融合的大致画面。鲁斯曼用生化方法研究哺乳动物细胞提取物, 先在蛋白水平, 后在基因水平来研究细胞囊泡分泌过程; 而斯凯克曼以酵母为材料用筛选突变体的方法确定了“分泌”基因, 而后再研究这些基因的生化功能, 同样得到了细胞内蛋白运输的草图。基本过程可概括如图1
在蛋白运输的整个过程中, 出芽和细胞融合是两个中心环节, 由此产生的疑问也最多, 进展也最快。下面分别介绍2 细胞囊泡出芽
细胞出芽是囊泡运输的第一步, 在出芽之前, 需要有G TP 结合蛋白参与形成背膜。至今已有3类背膜被鉴定:网格蛋白组成的背膜, 这样的囊泡负责从高尔基体反面到质膜间的蛋白运输[2]; 背膜蛋白复合物Ⅱ(C oat Protein C om plex Ⅱ,C OP Ⅱ) 组成的背膜, 介导内质网到高尔基体的顺向运输[3,4]; 背膜蛋白复合物Ⅰ(C OP
) Ⅰ
高尔基体内部的运输[5,6]Ⅱ方面的研究。Orci (ARF ) 是构成囊泡, 是构成C OP Ⅰ的元件。Schekman 酸[7]。G oldberg 的研究表明在C OP Ⅰ参与的蛋白分泌过程中“, 货物”蛋白的分拣信号被外被体(coatomer ) 所识别, 从而选择性进入有C OP Ⅰ包被的囊泡。而分选机制与G TP 的水解有关, 即受G TPase 所调控[8]。体外重组实验证明,C OP Ⅱ是由细胞质中的5种蛋白组成的3种复合物构成, 它们分别是:小分子的G TP 酶Sarlp , Sec23p/24p 复合物和Sec13p/31p , 接着Schekman 用生化和电镜联合的方法揭示了Sec23p/24p 复合物和Sec13p/31p 的结构, 并提出C
OP Ⅱ的组合模型[9]。2002年,G oldberg 揭示了出芽前复合物的结构, 由一系列蛋白参与了内质网囊泡的形成[10]。该结果对新生成蛋白的运输的囊泡过程的理解有重要贡献。
这些结构的揭示为最终解释细胞出芽的机制提供了基础, 但还需进一步去研究它精确的调控机制, 如细胞内蛋白分泌是一个动态过程, 而囊泡运输如何和蛋白制造的步伐保持一致, 或者说细胞的合成出现变化后, 出芽如何也随着变化。但无论如何, 这些已取得的成就为更深一步研究开拓了方向, 也提出了更多的问题。
膜运输的基本过程:在背膜复合体的驱动下, 携带特定蛋白的囊泡从供体细胞器上出芽。然后G TP 转化成G DP 从而启动了脱膜。接着裸露的囊泡通过v -S NAREs and t-S NAREs 特异性结合而准备和靶膜粘附。囊泡和靶膜融合从而把“货物”运到目的地。另外遗传和生化研究显示在S NARE 依赖的融合过程中。其它蛋白参与了调控。
内插图:运输专一性, 带有特定的v -和t-S NAREs 囊泡和靶细胞器, 只有匹配的配对才能促进融合。通过
收稿日期:2002-8
12-05
第20卷第2期2003
年4月
生物学杂志JOURNA L OF BI O LOGY
白组成
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Vol. 20 No. 2Apr ,2003
这种方式, 不同的胞内位点含有和保持它们独特的蛋
图1 图来自拉斯克奖网站
3 细胞的融合过程
R othman 在研究细胞融合的过程中, 在哺乳动物细胞提取物中首先分离了N -乙酰马来酰亚胺敏感因子(NSF ) , 随后又分离了可溶性NSF 附着蛋白(S NAP ) 。这两种蛋白参与了细胞融合, 但它们的作用机理不知。而后R othman 提出一种假说[11]:SNAP 是通过其膜上受体来发挥作用的, 他将其命名为S NAP 受体(简写为S NARE ) , 并进一步提出在囊泡(vesicle ) 和靶膜(
target membrane ) 上分别带有S NARE (分别称为v -S NARE 和t-S NARE ) , 而靶膜通过特异的S NARE 识别来实现细胞融合, 从而也实现了细胞融合的专一性[12]。同时一系列实验证明细胞融合早期反应过程中需要p115,S NAPs , NSF , S NAREs 和小分子的G TP 酶[13,14,15]。而Ungermann [16]和Peters and Mayer [17]将融合过程分为三个阶段:粘附、锚定、融合(Scheman [18]将此三过程形象描述为准备、瞄准、开火) 并将这个图画描述的更详尽:首先NSF 和S NAP 启动了粘附, 一个小G TP 结合蛋白将小泡粘在一起, 在此过程中不需要S
NARE [16]。这种结合比较疏松, 因此, 粘附过程是一个校对过程, 只有接下来S NARE 可以配对的粘附最终才能导致融合, 而不正确的配对的粘附最终将分开。接下来的S NARE 锚定, 启动了Ca 2+从钙库中释放, 组成Ca 2+/钙调素复合物从而为融合做好准备[17]。后来Peters [19]又证明了磷酸化和脱磷酸化也对囊泡融合是重要的。在锚定后,v -tS NARE 复合物可能激活了一种未知的融合剂(而不是直接其作用) 从而促进最终的融合。
Sutton [20]用X -射线晶体衍射和Hans on [21]用电子显微镜技术揭示了S NARE 这些整合蛋白的细胞质部分的结构域组成棒状S NARE 复合物, 是由4个跨膜蛋白Sed5,Bos1,Sec22和Bet1组成的4螺旋串束状结构, 从而把囊泡锚定在靶膜上。而Parlati [22]等用人工膜研究了S NARE 的N 末端的一段α螺旋结构调节了膜融合。进一步研究发现每一S NARE 蛋白的空间拓朴结构决定了它们是作为v -S NARE 还是作为t-S NARE 的一部分[23]。
R othman [24]小组用酵母基因组中所有可能的v -S NAREs 和标记在高尔基体、小泡及质膜上的t-S NAREs 来检验它们的配对对膜融合的影响。数据显示细胞内膜融合的专一性很大程度上是由S NARE 蛋白天然的物理化学特性所决定。Antonin [25]也已经显示了S NARE 复合物高分辨力的结构特点, 显示S NARE 复合物在结构上存在很大的保守性。
虽然细胞融合取得了大量的进展, 但存在许多尚未解决的问题。如在体外限制好的条件下实现的细胞融合是否能精确代表了胞内的机制, 毕竟体外实验和体内实验是有区别的。
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第20卷第2期2003年4月4 前景及展望
生物学杂志
JOURNA L OF BI O LOGY
Vol. 20 No. 2Apr ,2003
随着研究的深入, 细胞内物质通过囊泡介导的运输的更多细节将被揭示, 对一些因为囊泡融合过程的缺陷而造成的疾病有一个全面的了解, 而对其它一些疾病也将有全新认识, 为治疗或预防这些疾病提供新的策略。如Ⅱ型糖尿病、破伤风等疾病已经有了全新的治疗方法。拉斯克奖的颁发也会使更多的研究者加入到此项研究中去, 会加快研究的进程。此外, 也大大促进其它生命科学领域如神经生物学、内分泌学、病毒学、胚胎学等发展。可以预测的是, 这个领域在今后的前景将更加广阔。如药物学家一直在寻找的药物“魔
(即实现药物的定向运输, 最终到达该药物的靶细弹”
胞而仅对靶细胞发挥作用, 这样就会大大加强药物的靶向效应) 可能会从中得到一些有益的启示, 从而促进药物的开发。如果真能如此, 那么不远的将来, 该领域一定会产生诺贝尔奖的获得者。
参考文献:
[1]CellBiologists Scoop Lasker prize for ].,
2002,419:330.
[2]R obins on MS. and dynamin in
endocytosis[J].Curr Biol 1994, 6538～644.
[3]BednarckSY,Orci I R. T raffic C OPs and the formation of vesicle coats[J].Trends in Cell biol. 1996, 6468～473.
[4]SchekmanR ,Orci I. C oat Protein and vesicle budding[J].Science , 1996, 271:1526～1533.
[5]BednarckSY et al. C OPI -and C OP Ⅱ-coated vesicles bud directly from the endoplasmic reticulum in yeast [J].Cell :1995,83:1183～1196
[6]OrciI ,R othman J E. Bidirectional transport by distinct populations of C OP Ⅰ-coated vesicle[J].Cell :1997,90,335～349.
[7]S pang A , Matsuoka K, Hamam oto S , Schekman R , and Orci L.
C oatom oer ,Arflp , and nucleotide are required to bud coat protein complex Ⅰ-coated vesicles from large synthetic lipos omes[J].Proc. Natl. Acad. Sci. USA. ,1998,95:11199～11204. [8]G oldberg J. Decoding of s orting signals by coatomer through a
G TPase switch in the C OP Ⅰcoat complex.
[9]Lederkremer G Z , Cheng Y, Petre BV , V ogan E , S pringer S ,
Schekman R ,Walz T ,and K irehhausen T. S tructure of the Sec23p/24p and Sec 13p/31p complexes of C OP Ⅱ[J].Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2001, 98:10704～10709.
[10]Bi X B , C orpina RA , G oldberg J. S trcture of the Sec23/24-Sar1
prebuding complex of the C OP Ⅱvesicle coat [J].Nature ,2002, 419:271～277.
[11]Weber T , et al. S NARE pins :Minimal machinery for membrane
fusion[J].Cell , 1998,92:759～772.
[12]Sollner T ,et al. S NAP receptors implicated in vesicle targeting and
fusion[J], Nature , 1993,362:318～324.
[13]Cao X ,Ballew N , and Barlowe C. Initial docking of ER -derived
vesicles requires Us o1p and Y ptlp but independent of S NARE protein[J].EMBO J. 1998,172156～2165.
[14]MayerA ,Wicker W ,and Haas A. Sec 18p (NSF ) driven release of
αSec 17p (-S NAP ) can precede docking and fusion of yeast vacuoles
[J].Cell , 1996,85:83～94.
[15]NicholsB J ,et al H om otypic Vacuolar fusion mediated by v -and s -S NAREs[J].Nature , 1997,387202.
[16C the functions of T rans -S NARE ]., ～549.
[17]C , Ca 2+odulin signals the completion of
a late step of vacuole fusion [J].Nature , ,396:575～580.
]SchekmanR. Membrane fusion :Ready.. . aim. . . fire ! [J]Nature ,
1998,396:514～515.
[19]PeterC. et al C ontrol of the terminal step of intracellular membrane
fusion by protein ph osphatase1[J].Science ,2000,285:1084～1087. [20]SuttonR B ,Fasshauer D ,Janh R ,and Brunger AT. Crystal structue
of S NARE complex inv olved in synaptic ex ocytosis at 2. 4A res olution[J].Nature , 1998,395:347～353.
[21]Hanson PI ,R oth R ,M orisaki H ,Jahn R ,and Heuser J E. S tructure
and com formational changes in NSF and its membrane receptor complexes visualized by quick-freeze/deep-etch electron micros opy [J].Cell ,1997,90:523～535.
[22]ParlatiF. et al Rapid and efficient fusion of phospholipidds vesicles
by the alpha-helix core of a S NARE complex in the absence of an N -terminal regulatory domain [J ].Proc , Natl Acad , Sci , USA . 1999,96:12565～12570. [23]Parlati F. et al T opological restriction of S NARE -dependent
membrane fusion[J].Nature ,2000,407:194～198.
[24]MacNewJA. et al C om partmental specificity of cellular membrane
fusion encoded in S NARE proteins[J].Nature ,2000,407:153～159. [25]Antonin W. et al Crystal structure of the endos omal S NARE
complex reveals comm on structural principle of all S NARES[J].Nat Struct Biol , 2002,9:107～111.
Progress of the studies on cell vesicle
G UO X iao-qiang ,G UO Zhen-qing
(C ollege of Life Science ,Hebei Normal University ,Shi Jiazhuang 050016,China )
Abstract :The m olecular mechanism of cell vesicle budding ,membrane traffickling and membrane fussion were elucidated. The new progress of this field was summarized.
K ey w ord :vesicle ;budding ;fussion 10