【学术前沿】Cell Res | 中山大学康铁邦团队发现新的外泌体形成过程

以下文章来源于iNature ，作者椰子

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细胞外囊泡（EVs）是细胞衍生的膜结构，主要包含外泌体和微囊泡，它们分别来自内体系统并从质膜脱落。外泌体存在于生物体液中并在细胞间通讯中起作用，允许细胞交换蛋白质，脂质，遗传物质，氨基酸和代谢物。外泌体在成熟成为多囊泡内体（MVE）的过程中在内体腔内产生为腔内囊泡（ILV）。外泌体生物发生的机制仍然缺乏探索。

2020年9月21日，中山大学康铁邦团队在Cell Research 在线发表题为“RAB31 marks and controls an ESCRT-independent exosome pathway”的研究论文，该研究确定RAB31标记并控制ESCRT独立的外泌体途径。

活性RAB31被表皮生长因子受体（EGFR）磷酸化，与脂质筏微域中的Flotillin蛋白结合，促使EGFR进入MVE形成ILV，这与ESCRT（运输所需的内体分拣复合体）机制无关。活性RAB31与SPFH域相互作用，并通过Flotillin蛋白的Flotillin域驱动ILV形成。同时，RAB31募集GTPase激活蛋白TBC1D2B使RAB7失活，从而防止MVE与溶酶体融合，并使ILV分泌为外泌体。这些发现表明，RAB31在外泌体的生物发生中具有双重功能：驱动ILV的形成和抑制MVE的降解，提供了一个精妙的框架来更好地理解外泌体的生物发生。

细胞外囊泡（EVs）是细胞衍生的膜结构，主要包含外泌体和微囊泡，它们分别来自内体系统并从质膜脱落。外泌体存在于生物体液中并在细胞间通讯中起作用，允许细胞交换蛋白质，脂质，遗传物质，氨基酸和代谢物。外泌体在成熟成为多囊泡内体（MVE）的过程中在内体腔内产生为腔内囊泡（ILV）。

通过MVE向内萌芽形成ILV的过程主要由ESCRT（运输所需的内体分拣复合体）介导，与许多货物一样，包括目前众所周知的syndecan，tetraspanin CD63和Toll样受体运输伴侣UNC93B1等，通过细胞质尾部募集Syntenin-Alix-ESCRT-III途径来介导它们ILV的形成。

尽管通常认为将ESCRTIII切入MVE内腔是必要的，但在ESCRT耗尽的细胞中仍会形成MVE内腔中的ILV。确实，ILV生物发生的第一个ESCRT非依赖性机制被证明需要鞘脂神经酰胺，这可能允许产生基于筏的微域，从而引起膜上自发的负曲率。然而，哪些蛋白质是必需的以及它们如何在这种与ESCRT无关的ILV形成中发挥作用仍然未知。

在MVE与细胞表面融合至外泌体分泌之前，关键检查点必须通过防止MVE与溶酶体融合来抑制ILV降解。积累的不可降解MVE使用常见的分泌机制进行外泌体分泌，这主要受RAB27调控。因此，外泌体的生物合成途径主要包括伴随着内体囊泡运输的三个关键步骤：ILV的形成，防止MVEs降解以及MVEs与细胞表面融合。在外泌体中已检测到许多膜蛋白，这些膜蛋白与免疫反应，病毒感染，代谢和心血管疾病，神经退行性疾病和癌症进展有关，但将其调控机制仍然神秘。

在这项研究中，发现活性RAB31驱动EGFR进入MVE形成ILV和外泌体，而EGFR，也许还有其他RTK，使RAB31磷酸化以驱动外泌体的形成。脂筏微域中的Flotillin蛋白参与了由活性RAB31驱动的这种ILV形成，而RAB31与ESCRT机制无关。

进一步证明，RAB31募集了TBC1D2B来灭活RAB7，以抑制MVE与溶酶体的融合，并使外泌体得以分泌。这些发现建立了由RAB31标记和控制的ESCRT独立的外泌体途径，为更好地理解外泌体的生物发生提供了亮点。

参考消息：

https://www.nature.com/articles/s41422-020-00409-1

来源：iNature

1980-2020

原标题：《【学术前沿】Cell Res | 中山大学康铁邦团队发现新的外泌体形成过程》

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