近日，中科院廣州生物醫藥與健康研究院劉勁鬆課題組與舒曉東課題組合作，通過結構生物學和細胞生物學研究，揭示了SNX16通過獨特的內體結合和貨物蛋白識別機製，調節上皮細胞黏連蛋白E-cadherin的循環運輸。該成果“SNX16 Regulates the Recycling of E-Cadherin through a Unique Mechanism of Coordinated Membrane and Cargo Binding”於2017年7月13日在線發表於結構生物學權威期刊Cell子刊Structure，廣州生物院徐進新博士和張蕾蕾博士為該文的共同第一作者。

　　真核細胞中，細胞內吞以及隨後貨物蛋白通過內體係統的分選轉運，在營養吸收、細胞粘連和信號傳遞調節等生物學過程中發揮重用的作用。Sorting nexins (SNXs) 是一類含有PX 結構域，並在細胞內吞和內體分選運輸中發揮作用的蛋白。PX 結構域是一種特異性的結合磷脂酰肌醇 (PIs) 的結構域，並介導SNXs 蛋白與含有特異的磷脂酰肌醇的內體或細胞膜結合。在哺乳動物細胞中，目前發現了30多種SNXs蛋白。在結構域組成上，SNX16是一個獨特的SNXs蛋白，它含有一個PX結構域和Coiled coil結構域，Coiled coil 結構域位於PX結構域的下遊。

　　該研究中，研究人員發現SNX16可以促進上皮細胞鈣粘蛋白E-cadherin的循環運輸。E-cadherin在胚胎發育、腫瘤發展和細胞編程中都發揮重要作用。為了闡明SNX16調節E-cadherin循環運輸的分子機製，研究人員解析了SNX16的晶體結構，發現SNX16形成剪刀狀的二聚體，其PX結構域和Coiled coil結構域共同組成PI3P結合口袋。這表明SNX16的PI3P結合口袋是一個獨特的磷脂酰肌醇結合口袋。結合結構分析、生物化學和細胞生物學實驗，研究人員還提出了SNX16的多價膜結合模型。在之前的研究中，PX結構域的PPII/α2 loop被認為是插入到膜內，參與膜相互作用的。但在該研究提出的SNX16的多價膜結合模型中，SNX16-PX結構域的PPII/α2 loop不能插入到膜內，而是暴露在溶劑中。進一步研究發現，SNX16的PPII/α2 loop參與E-cadherin的相互作用。因此，該研究發現了SNXs蛋白的一種新型膜結合以及貨物蛋白識別機製。

　　該研究獲得973、國家自然科學基金、廣東省自然科學基金和廣東省科技計劃項目等項目的經費支持。