【赏文】恭喜浙江大学医学院蔡志坚课题组发表文章于《Journal of Extracellular Vesicles》

文章信息

文章名称：Neddylation of Coro1a determines the fate of multivesicular bodies and biogenesis of extracellular vesicles.

发表期刊：J Extracell Vesicles. 2021 Oct;10(12):e12153.

影响因子 (IF) ：25.841

本文应用 Bioss 产品：

Rabbit anti-Rab7 Cat: bs-6703R

文中检测种属: Human；应用: Cryo-EM

图片来自原文FIGURE 6. (e)

Rabbit anti-UBE2F Cat: bs-8378R 

文中检测种属: Human，Mouse；应用: WB

图片来自原文FIGURE 4.(a) 

研究背景

胞外囊泡 (EVs) 根据其大小和来源主要分为两类：微囊泡和外泌体。微囊泡是从质膜向外出芽脱落，形成直径在 50nm ~ 1μm 之间的微囊泡、微粒和大囊泡。外泌体是由内体途径产生的直径在 30nm ~ 150nm的小的囊泡，作为细胞之间独特的传递载体，参与多种疾病的过程，包括发育，免疫，组织稳态，肿瘤和神经退行性疾病等。因此，深入探究以外泌体为代表的胞外囊泡的生物发生的调控机制是治疗这些疾病的潜在策略，同时也对于其作为诊断标记物和治疗性药物载体有着重要的临床意义。在 EV 的亚群外泌体的生物合成过程中，多囊泡体 (MVBs) 或者与溶酶体融合而降解，或者与质膜融合释放管腔内囊泡形成外泌体，MVBs 的命运直接决定了外泌体的生物发生。然而，MVBs 如何靶向至溶酶体以及质膜融合的机制仍有待深入研究。蛋白质的翻译后修饰在 EV 的生物发生中起重要的调节作用。Neddylation 作为类泛素化修饰的一种，尚无明确的研究证实其是否可以参与调节 EV 的生物发生。

研究原理

为探究Neddylation是否参与调节 EV 的生物发生，首先我们使用Neddylation 特异性抑制剂 MLN4924  探究 Neddylation 对EV 分泌的影响。接着，我们从调节 EV 生成的三个方面：MVBs 的早期形成、MVBs 靶向溶酶体降解、MVBs 与质膜的融合分别探究 Neddylation 在调控 EV 分泌中的作用，最终证实 Neddylation 通过靶向 MVBs 至溶酶体降解来抑制 EV 的生成。我们进而通过质谱分析找到在调控 EV 分泌过程中 Neddylation 修饰的底物蛋白 Coro1a，并证实了 Coro1a 在生理条件下可以发生 Neddylation 修饰，以及Coro1a 是 Neddylation 调控 EV 分泌过程所依赖的。随后我们明确了 Coro1a 发生 Neddylation 修饰的机制和主要修饰位点。之后，我们进一步探讨 Neddylation 修饰的 Coro1a 在 EV 生成中的作用以及其是否可以用作调节 EV 分泌的靶标，从而提示我们通过 Coro1a 介导的EV分泌调节来调控肿瘤的发展。

研究结果

我们首先发现 Neddylation 通过促进 MVBs 的靶向溶酶体降解从而抑制 EV 的分泌。进而，我们鉴定出 Neddylation 的新底物 Coro1a，以及与 Coro1a 的 Neddylation 修饰过程中相关的 E2 结合酶 UBE2F 和 E3 连接酶 TRIM4。在 TRIM4 的催化下，NEDD8 主要与 Coro1a 的第 233 位赖氨酸残基结合形成共价键。而后， Neddylation 修饰的 Coro1a (NEDD8-Coro1a) 与 Rab7 直接相互作用并将 Rab7 招募至 MVBs，从而促进 MVBs 的溶酶体降解，进而导致 MVBs 与质膜的融合减少和 EV 分泌降低。此外，通过体内肿瘤模型，我们证实 Coro1a 是通过减少 EV 分泌来抑制肿瘤进展的有效靶标。

Inhibition of neddylated Coro1a-mediated increased EV secretion promoting tumour development progression

研究结论

我们的研究证实，Neddylation 在 EV 的生物发生中起着负调作用。同时，我们鉴定出 Neddylation 的新底物 Coro1a，明确了 Neddylation 修饰 Coro1a 招募 Rab7 促使 MVBs 靶向溶酶体融合从而调控EV的生成，从而揭示了调节 EV 生物发生的新机制，为调控 EV 生成和肿瘤治疗提供新的靶点。

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