浙江
细胞膜并非均匀的海洋，而是漂浮着一个个微小的“功能岛”——功能性膜微域。这些富含特定脂质和蛋白质的区域，如同细胞信号传导、免疫应答和病原体入侵的“指挥部”。然而，由于高度动态和异质性，它们的组装机制一直是未解之谜。SPFH蛋白家族被认为是这些微域的“脚手架”，但作为定位于内质网的成员，Erlin1与Erlin2如何协同工作，搭建并调控这些功能性平台，此前尚不清晰。
2026年3月26日，北京大学高宁团队、陈晓伟团队与宋晨团队在《Molecular Cell》期刊发表题为《The Erlin1/2 complex is a dynamic scaffold for membrane microdomain assembly on the endoplasmic reticulum》的研究。他们利用冷冻电镜技术，首次揭示了人源Erlin1/2复合物组装成一个由26个亚基构成的“分子鸟笼”状结构，阐明了其作为内质网功能性膜微域动态支架的分子机制。
研究团队通过优化纯化条件，利用冷冻电镜解析了Erlin1/2复合物的高分辨率结构。他们发现，13个Erlin1和13个Erlin2亚基交替排列，组装成一个直径约24纳米、高约15纳米的“笼子”。这个笼子通过每个亚基的跨膜螺旋锚定在内质网膜的腔面侧，其底部由SPFH结构域紧密排列，在膜上圈定出一个独立的纳米尺度微区，如同为膜功能分子划出了一片“专属领地”。
进一步分析发现，Erlin1/2复合物能招募不同的蛋白“货物”。例如，与钙信号相关的InsP3R1受体可以被“封装”在笼子内部。有趣的是，当使用强力去垢剂破坏笼子周边的膜环境时，两者的相互作用显著减弱，这表明这种“物理隔离”机制是调控蛋白功能的关键。此外，研究还观察到单个的“分子鸟笼”还能进一步相互靠近，形成更大尺寸的簇状结构，这与细胞内免疫荧光染色观察到的大小不一的点状结构相吻合。
为了探索这种结构的生理功能，研究者将目光投向了新冠病毒。已知病毒非结构蛋白NSP6能在内质网诱导形成双层膜囊泡，作为病毒RNA的复制工厂。实验证实，NSP6表达后，内源性的Erlin1蛋白会富集在这些结构中。更关键的是，在小鼠细胞中敲除Erlin1或Erlin2，会导致β-冠状病毒的基因组RNA水平急剧下降超过80%，双敲除后更是降低90%以上。只有同时回补正常的Erlin1和Erlin2，才能恢复病毒的复制能力，而破坏复合物组装的突变体则无法实现这一功能。
北京大学生命科学学院闫璐博士、前沿交叉学科研究院2022级博士生徐子弘、未来技术学院2022级博士生姚远航以及定量生物学中心Tadsanee Awang博士为论文共同第一作者；高宁、陈晓伟以及宋晨为共同通讯作者。本研究同时得到了北大-清华生命科学联合中心、核糖核酸北京研究中心、北京大学冷冻电镜平台、生命科学学院电镜平台及成像平台、膜生物学全国重点实验室以及清华大学脂质质谱平台的支持。
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