Quality control of integral membrane proteins by assembly-dependent membrane integration.
Quality control of integral membrane proteins by assembly-dependent membrane integration.
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DOI：
10.1016/j.molcel.2013.07.013
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发表时间：
2013-08-08
期刊：
影响因子：
16
通讯作者：
Hendershot, Linda M.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Feigel, Matthias J.;Hendershot, Linda M.
细胞表面多蛋白复合物在内质网（ER）中合成，在内质网中它们经历共翻译膜整合和组装。对监督这些进程的质量控制机制仍然知之甚少。我们发现，来自几个单程TM蛋白的疏水性较低的跨膜（TM）区域可以完全进入ER腔。一旦错误定位，它们被Hsp70分子伴侣BiP识别。在对这些蛋白质之一的α β T细胞受体（α β TCR）的详细分析中，我们发现未组装的ER-内腔亚基被迅速降解，而通往天然受体的特定亚基相互作用促进疏水性较低的TM片段的膜整合，从而稳定蛋白质。对于TCR α链，完整的ER输入和亚基组装都依赖于其TM区中的相同关键残基。因此，与蛋白质组装相关的膜整合允许对膜蛋白进行细胞质量控制，并将内腔ER伴侣机制与膜蛋白生物合成连接起来。
Cell surface multi-protein complexes are synthesized in the endoplasmic reticulum (ER) where they undergo co-translational membrane integration and assembly. The quality control mechanisms that oversee these processes remain poorly understood. We show that less hydrophobic transmembrane (TM) regions derived from several single-pass TM proteins can enter the ER lumen completely. Once mislocalized, they are recognized by the Hsp70 chaperone BiP. In a detailed analysis for one of these proteins, the αβT cell receptor (αβTCR), we show that unassembled ER-lumenal subunits are rapidly degraded, whereas specific subunit interactions en route to the native receptor promote membrane integration of the less hydrophobic TM segments, thereby stabilizing the protein. For the TCR α-chain, both complete ER import and subunit assembly depend on the same pivotal residue in its TM region. Thus, membrane integration linked to protein assembly allows cellular quality control of membrane proteins and connects the lumenal ER chaperone machinery to membrane protein biogenesis.
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