Введение
Ретромер — это комплекс белков, который, как было показано, играет важную роль в рециркуляции трансмембранных рецепторов из эндосом в сеть транс-Гольджи (TGN) и непосредственно обратно в плазматическую мембрану. Мутации в ретромере и ассоциированных с ним белках связаны с болезнями Альцгеймера и Паркинсона. Ретромер представляет собой гетеропентамерический комплекс, который у человека состоит из менее четко определенного мембран-ассоциированного сортировочного нексин-димера (SNX1, SNX2, SNX5, SNX6) и вакуолярного гетеротримера сортировочных белков (Vps), содержащего Vps26, Vps29 и Vps35. Хотя димер SNX необходим для рекрутирования ретромера к эндосомной мембране, функция связывания груза в этом комплексе обеспечивается основным гетеротримером посредством связывания субъединиц Vps26 и Vps35 с различными молекулами груза, включая M6PR, wntless, SORL1 (который также является рецептором для других грузных белков, таких как APP) и сортилин. Раннее исследование сортировки кислотных гидролаз, таких как карбоксипептидаза Y (CPY), в мутантах S. cerevisiae привело к выявлению роли ретромера в опосредовании ретроградного транспорта про-CPY рецептора (Vps10) из эндосом в TGN. Возрастная потеря OXR1 приводит к снижению уровня ретромера.
Структура
[[Файл:Retromer 6H7W. png|thumb|300px|Крио-ЭМ структура димера гетеротримера ретромера на трубчатой мембране эндосомы, представленная в виде поверхностного рендеринга. VPS26 показан зеленым, VPS35 – оранжевым, а VPS29 – красным. Гетеротример формирует характерную димерную арку. Серый белок SNX способствует формированию трубок и связыванию ретромера с мембраной. Предполагается, что он действует в двух субкомплексах: (1) гетеротримерный комплекс распознавания груза, состоящий из Vps35, Vps29 и Vps26, и (2) димеры SNX BAR, состоящие из SNX1 или SNX2 и SNX5 или SNX6, которые облегчают ремоделирование и искривление эндосомной мембраны, приводя к образованию трубок/везикул, транспортирующих молекулы груза в сеть транс-Гольджи (TGN). У человека существует два ортолога VPS26: VPS26A, который экспрессируется повсеместно, и VPS26B, который локализуется в центральной нервной системе, где он формирует уникальный ретромер, предназначенный для прямой рециркуляции белков клеточной поверхности нейронов, таких как APP, обратно в плазматическую мембрану с помощью грузового рецептора SORL1.
Функция
Было показано, что ретромерный комплекс обеспечивает возвращение различных трансмембранных рецепторов, таких как катионно-независимый рецептор маннозы-6-фосфата, функциональные аналоги Vps10 у млекопитающих, такие как SORL1, и Wnt-рецептор Wntless. Ретромер необходим для рециркуляции Kex2p и DPAP A, которые также перемещаются между сетью транс-Гольджи и превакуолярным отделом (эквивалентом эндосомы дрожжей) у дрожжей. Он также необходим для рециркуляции клеточного рецептора CED 1, который необходим для фагоцитоза апоптотических клеток. Ретромер играет центральную роль в возврате нескольких различных грузных белков из эндосомы в сеть транс-Гольджи или для прямой рециркуляции обратно на поверхность клетки. Однако очевидно, что в этом процессе возврата участвуют и другие комплексы и белки. Пока неясно, действуют ли некоторые из других компонентов, идентифицированных в пути возврата, совместно с ретромером в одном и том же пути или вовлечены в альтернативные пути. Недавние исследования связали дефекты сортировки ретромера с болезнью Альцгеймера и поздней болезнью Паркинсона. Ретромер, по-видимому, также играет роль в репликации вируса гепатита С.
Retromer also seems to play a role in Hepatitis C Virus replication.
Ретроградная торговля трансколгойской сетью
Ассоциация комплекса Vps35 Vps29 Vps26 с цитозольными доменами грузовых молекул на эндосомных мембранах инициирует активацию ретроградного транспорта и захват груза. Нуклеационный комплекс формируется в результате взаимодействия комплекса VPS с Rab7, активированным ГТФ, клатрином, адаптерами клатрина и различными связывающими белками. Димер SNX BAR входит в нуклеационный комплекс посредством прямого связывания или латерального движения по эндосомной поверхности. Повышенный уровень SNX BAR димеров ретромера вызывает конформационный переход в режим, индуцирующий кривизну, который инициирует формирование мембранных тубул. После созревания грузовых носителей их расщепление катализируется динамином II или EHD1 совместно с механическими силами, генерируемыми полимеризацией актина и активностью моторных белков. Грузовой носитель транспортируется в TGN моторными белками, такими как динеин. Считается, что присоединение грузового носителя к акцепторному компартменту приводит к удалению оболочки носителя, которое обусловлено гидролизом АТФ и гидролизом Rab7 ГТФ. После высвобождения из носителя комплекс Vps35 Vps29 Vps26 и димеры SNX BAR рециркулируют обратно на эндосомные мембраны.
Прямой перевод обратно на поверхность клетки
Другая функция ретромера — возвращение белковых грузов непосредственно к плазматической мембране. Эти грузы связаны с болезнью Альцгеймера. Предполагается, что нарушение этого возвращения является "огнем", который запускает обычную форму болезни Альцгеймера, приводя к образованию амилоидных бляшек и нейрофибриллярных клубков "дыма".