学术进展

高宏波教授课题组开发出一种研究膜蛋白定位取向的新方法

[发布日期：2023-09-13 点击数： ]

近日，我院高宏波教授课题组在最新一期的植物学高水平国际期刊《Plant Communications》（一区，IF=10.5）发表了题为“A new method based on the release of fluorescent protein tag by TEV protease for studying the orientation of membrane proteins in plants”的研究论文，开发出了一种研究植物膜蛋白在细胞中的定位取向的新方法。

真核生物的细胞具有复杂的膜系统和多种膜性细胞器。在这些膜上含有许多具有重要功能的蛋白质，它们多数都含有一个或多个跨膜结构域。膜蛋白在膜上定位的方向是决定其功能的一个关键因素，影响着其工作机制、与其他蛋白的相互作用以及功能的实现。

经典的研究膜蛋白定位取向的方法是分离细胞器或细胞组分然后进行蛋白酶切等生化分析，但是该方法操作起来并不容易。荧光蛋白酶保护(FPP)实验是一种新兴的广泛使用的研究膜蛋白取向的方法。然而，该方法基于动物细胞，在植物膜蛋白的分析研究中效果不好。

高宏波教授课题组利用烟草蚀刻病毒(TEV)蛋白酶定点切割并释放荧光蛋白标签(RFT)，开发出了一种更简单有效的分析植物细胞中膜蛋白取向的方法。该方法通过构建融合蛋白载体，将黄色荧光蛋白（YFP）添加到感兴趣的膜蛋白的N端或C端，并在膜蛋白和YFP之间加入TEV蛋白酶识别和切割序列ENLYFQS。在植物细胞中共表达融合蛋白和TEV蛋白酶，当融合蛋白暴露于胞质中的TEV蛋白酶时，YFP要么被膜保护，要么从膜上释放，这取决于每个膜蛋白的定位取向和末端的位置（图1）。