2024年11月6日，应上海科技大学生命科学与技术学院刘艳芬副教授和庄敏副教授的邀请，美国和德国国家科学院院士、哈佛医学院教授、霍华德休斯医学院研究员Tom Rapoport在海科路100号10号楼报告厅为师生作了题为“Protein Import into Peroxisomes”的精彩报告。
Tom Rapoport教授的研究聚焦于蛋白质跨膜运输机制、错误折叠蛋白的降解过程及细胞器特征形态的形成与维持。课题主要围绕内质网（Endoplasmic Reticulum, ER）展开，包括：蛋白质如何跨越内质网膜或细菌和古菌质膜的分子机制；ER相关蛋白降解（ERAD）过程中错误折叠蛋白质的反向转运及其如何穿越膜并被 ATP酶Cdc48分子所抓取；ER形态生成机制，聚焦于管状ER网络的形成。近期的研究还涉及蛋白质如何导入过氧化物酶体及肺表面活性蛋白的层状小体生成机制。
过氧化物酶体是普遍存在的细胞器，其功能障碍会导致严重的人类疾病。大多数过氧化物酶体定位的蛋白通过受体PEX5从细胞质中以折叠状态导入。本次报告中，Tom Rapoport教授展示其团队的最新研究成果，解析了PEX5如何将货物转运至过氧化物酶体。PEX5在细胞质中结合货物后，进入过氧化物酶体的过程类似于核运输。跨膜蛋白PEX13的YG结构域在膜内形成网状结构，类似于核孔中的FG结构域。PEX5通过保守的芳香基序选择性地进入该网状结构，并携带货物进入过氧化物酶体。随后，PEX5通过由PEX2、PEX10和PEX12组成的泛素连接酶复合物所形成的反向转运通道返回细胞质。该复合物包含开放的孔道，导入受体PEX15从过氧化物酶体的内腔面将其灵活的N端片段插入到PEX2、PEX10和PEX12复合物中。在单泛素化后，PEX5被PEX1/6 ATPase拉出过氧化物酶体。在反向转运过程中，PEX5发生解折叠，导致货物释放到过氧化物酶体内部。经重新折叠和去泛素化后，PEX5可再次启动导入循环。最新研究还揭示了带有N端PTS2信号的蛋白质如何通过适配器PEX7结合受体进入过氧化物酶体，且导入后PEX7从腔内进入PEX13的YG相并被PEX39拉回细胞质。
Tom Rapoport教授的精彩报告引发了听众们的极大兴趣和热烈讨论。在提问环节，大家就过氧化物酶体受体蛋白出入的方向性和转运蛋白类似核孔的网状结构等方面向Tom Rapoport教授进行提问，Tom Rapoport教授热情地与大家进行了深入细致的交流与探讨。
【Tom Rapoport教授简介】
Tom Rapoport教授于1972年柏林洪堡大学获博士学位；1972年至1995年马克斯·德尔布吕克研究所研究员，1985年至1995年担任该所细胞生物学系主任；1995年至今任哈佛医学院教授，1997年被评为霍华德休斯医学研究所研究员。2004年当选美国科学院院士。