How the proteins involved in cellular processes communicate via extracellular vesicles

细胞相互沟通的一种方式是通过细胞外囊泡(EVs)的分泌和摄取。电动汽车运输多种货物,包括蛋白质、脂质和核酸。它们的摄取通过影响信号传导过程和基因表达来影响受体细胞的功能。

然而,尽管对电动汽车进行了广泛的研究,但对受体细胞对其细胞特异性摄取知之甚少。

RIKEN综合医学科学中心的Koshi Imami解释说:“了解受体细胞如何吸收ev对于破译健康和疾病细胞过程中控制细胞间通信的更广泛机制至关重要。”

Imami和他的同事现在已经开发出一种新的方法来追踪电动汽车和受体细胞之间的相互作用。TurboID-EV系统的工作原理是用生物素(维生素B7)标记接近ev的受体细胞蛋白。这项研究发表在《分析化学》杂志上。

“与用荧光蛋白标记电动汽车或使用显微镜的传统技术不同,我们的方法提供了参与电动汽车摄取和受体细胞内相互作用的蛋白质的全局视图,”Imami说。

通过生化富集和质谱鉴定生物素标记的蛋白质,研究人员可以收集到EV摄取的分子机制的线索。

Imami和他的同事们表达了一种生物素连接酶,这种酶被设计成与人胚胎肾细胞的EV膜融合,而不干扰EV的分泌。通过收集分泌的turboid - ev,并将其与标记有重氨基酸并补充了生物素的受体细胞孵育,他们可以检测ev摄取过程中发生的生物素化事件。

研究人员确定了450多种生物素化受体蛋白。其中包括众所周知的与细胞吞噬外部物质并将其带入细胞的过程有关的细胞。研究小组还发现了参与细胞内运输和膜相关蛋白的蛋白质,这可能是该模型中EV摄取的关键。

该方法可适用于不同的EV亚型和细胞类型。Imami说:“我们系统的多功能性使研究人员能够在许多生物学背景下研究EV摄取机制的特异性。”

发现参与EV摄取的蛋白质可以进一步了解癌细胞如何扩散,并有助于开发针对特定细胞类型的基于EV的药物输送系统。

Imami的团队现在正试图将TurboID-EV系统应用于小鼠模型,以了解癌症如何在器官之间扩散。Imami解释说:“已知肿瘤衍生的ev被器官特异性细胞吸收,为癌症扩散到新器官做准备。”“我们想要描述这些电动汽车的功能。”