蛋白質相分離引發過氧化物酶體的生物發生過程，德國MB助力科研

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過氧化物酶Pex5、Pex13和Pex14在過氧化物酶體靶向信號1 (PTS1)通路的蛋白易位步驟中起關鍵作用。Pex5通過識別PTS1基序(羧基端三肽序列絲氨酸-賴氨酸-亮氨酸(SKL)或其變體)與細胞質中的貨物蛋白結合。貨物結合時的構象改變暴露了一個內在無序區(IDR)，該區域與過氧化物酶體膜蛋白Pex13和Pex14相互作用，導致貨物蛋白易位到過氧化物酶體基質。

在過氧化物酶體中沒有觀察到通道結構，也沒有驗證過運輸的物理模型，但提供了一些證據，證明至少是瞬時形成的通道。在一項體外研究中，用Pex14復合物重建的脂質膜在直徑達9納米的貨物中顯示出pex5 -貨物依賴的離子電導。

Pex5、Pex13和Pex14中idr的序列特征類似于核孔復合物(npc)的核孔蛋白，這為可能的轉運機制提供了線索。值得注意的是，Pex13在其IDR中具有一系列Tyr-Gly (YG)重復序列。

研究人員推斷這些殘基可能通過π -π或π -陽離子相互作用發生LLPS，類似于核孔蛋白中ph - gly (FG)重復序列形成的LLPS，并構成NPC的選擇性滲透性過濾器；我們假設產生的凝聚形成了一個簡單的、原始的、瞬態的類似npc的集合。

相關研究發表在《Nature》上，文章標題為“Peroxisome biogenesis initiated by protein phase separation"。

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這一假設為蛋白質進入過氧化物酶體提供了一種自然的解釋，過氧化物酶通過LLPS形成生物分子凝聚物，并為貨物通過過氧化物酶體膜運輸創造了一個短暫的管道，Pex5類似于核細胞蛋白充當穿梭受體。出芽酵母酵母S. cerevisiae Pex13在其IDR中具有芳香重復序列，Pex5和Pex13在其IDR中具有明顯的朊病毒樣結構域(PLDs)，這些結構域已被證明通過多價π -π或π -陽離子“貼紙"相互作用形成生物分子凝聚物。

事實上，在ATP耗竭的情況下，過氧化物酶體蛋白以大型復合物的形式沉淀，這表明它們的形成先于易位。因此，研究人員開始驗證過氧化物酶體蛋白轉運通過Pex5-cargo-Pex13-Pex14 LLPS發生的假設。

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