秀丽隐杆线虫生殖系中机械感受器PIEZO通道转运的调控

PIEZO 蛋白是必不可少的机械转导离子通道，然而，调控其亚细胞定位和膜转运的机制仍不清楚。在本研究中，我们利用秀丽隐杆线虫生殖系作为体内成像平台，以解析指导 PIEZO 通道动态变化的分子网络。对内源性标记的 PEZO-1（秀丽隐杆线虫中的同源蛋白）进行高分辨率共聚焦成像显示，PEZO-1 与小窝蛋白 CAV-1 以及再循环内体调控因子 RAB-11 发生区室化共定位。敲低 rab-11 或 t-SNARE 蛋白 syx-4 会严重损害 PEZO-1 阳性囊泡向质膜的转位，表明这一过程依赖于保守的、RAB-11 依赖性机制。 此外，我们证明，PEZO-1 结构的完整整合对于囊泡形成和转运至关重要；无论截短其 N 端跨膜结构域还是 C 端离子孔，都会导致异常的囊泡形态并使转运停滞。关键的是，PEZO-1 囊泡的形成和转运受到生殖信号的非细胞自主性调控，而这一过程需要雄性精子或主要精子蛋白（MSP）信号。最后，引入保守的、与疾病相关的致病性 PIEZO 突变会显著抑制其在胞质和质膜中的表达。总之，我们的研究结果界定了调控 PIEZO 通道动态变化的基础细胞学框架，并为阐明 PIEZO 相关通道病的分子病因学提供了新的认识。

PIEZO 蛋白是至关重要的机械转导离子通道，然而，支配其亚细胞定位和膜转运的机制仍不清楚。在本研究中，我们利用秀丽隐杆线虫生殖系作为体内成像平台，以解析指导 PIEZO 通道动态变化的分子网络。对内源性标记的 PEZO-1（秀丽隐杆线虫中的同源蛋白）进行高分辨率共聚焦成像显示，PEZO-1 与小窝蛋白 CAV-1 及回收内体调控因子 RAB-11 共区室化。敲低 rab-11 或 t-SNARE 蛋白 syx-4 会严重损害 PEZO-1 阳性囊泡向质膜的转位，证实这一过程依赖于保守的、RAB-11 依赖性机制。

此外，我们证明，PEZO-1 的结构整合性对于囊泡形成和运输至关重要；无论截短其 N 端跨膜结构域还是 C 端离子孔，都会诱导异常的囊泡形态并阻滞转运。至关重要的是，PEZO-1 囊泡的形成和运输还受到生殖信号的非自主性调控，该调控依赖雄性精子或主要精子蛋白（MSP）信号。最后，引入保守的、与疾病相关的致病性 PIEZO 突变会显著抑制其在胞质和质膜中的表达。总体而言，我们的研究结果界定了调控 PIEZO 通道动态变化的基础细胞学框架，并为阐明 PIEZO 相关通道病的分子病因提供了新的认识。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.08.18.745541v1?rss=1

🏷️ Piezo通道 膜转运 RAB-11再循环内体 秀丽隐杆线虫生殖系 机械转导