探討腺嘌呤核苷二磷酸核糖化因子相似蛋白四(Arl4s)之功能

Abstract

章節一 胞內體上的Arl4A透過與VPS36的結合進而抑制EGFR的降解 Arl4Ａ (ADP-ribosylation factor-like 4A; Arl4Ａ)是屬於腺嘌呤核苷二磷酸核醣化因子相似蛋白 (Arf-like) 之一。這個蛋白質家族廣為人知的功能主要參與在囊泡傳遞運輸、細胞骨架重組、和胞器的形成等等。其中Arl4A又特別被報導了參與在細胞膜皺褶的形成、細胞骨架的調控、高基氏體的形成等等功能之中；然而Arl4A在囊泡傳遞運輸中扮演何種角色，目前還不明白。配體 (EGF) 誘導的EGFR(受器)內吞作用，並且驅動下游訊息路徑的傳遞，這一連串的過程控制了細胞許多功能。我們發現Arl4A可以透過與VPS36結合，降低了EGFR受器的降解。我們也觀察到Arl4A的敲除，會加速EGFR快速的運輸至溶酶體內進行降解。我們更進一步分析，Arl4A與VPS36蛋白質上氨基酸序列351-356進行結合。我們將此序列突變後導致Arl4A無法與VPS36結合，透過這個突變的VPS36，我們發現EGFR的降解速度會比起野生型來得快。我們的結果顯示著，Arl4A會負調控VPS36的功能，並且減慢EGFR去泛素化的速度，進而減緩EGFR降解的速度。 章節二 Arl4D與EB1的結合有助於EB1招引至中心粒以及幫助微管生成 Arl4D (ADP-ribosylation factor-like 4D; Arl4D)是屬於腺嘌呤核苷二磷酸核醣化因子相似蛋白 (Arf-like) 之一。目前所知，Arl4D可以調控細胞型態、細胞遷移與細胞骨架的重組。EB1是一種位於微管（microtubule）正端（plus end tip）以及中心粒(centrosome)上的蛋白，EB1在中心粒上的成核作用（microtubule nucleation）扮演很重要的角色。在本研究中，我們發現活化態的Arl4D（GTP bound form）會藉由SxLP motif與EB1直接的結合。我們也發現Arl4D會與中心粒有共同定位外，當我們調降（knockdown）Arl4D表達後，微管自中心粒的成核作用會受到抑制，也會影響EB1定位到中心粒的能力。進一步，降低Arl4D與EB1的結能力，也會降低EB1定位於中心粒上與抑制中心粒上的微管成核作用。此外，我們也發現了Arl4D會促進EB1與p150之間的交互作用，此交互作用對於微管的成核與穩定有很大的幫助。總而言之‚我們的結果顯示Arl4D影響EB1與p150在中心粒上的結合，進而調控中心粒上的微管成核作用的新機制。